Сублімація. Десублімація

Рідкі кристали

Це стан, в якому виявляються структурні властивості, про-

пжні між властивостями твердого кристала і рідини. Рідкі кристали, молекули яких мають подовжену паличкоподібну форму. Рідкі кристали утворюються у вузькому інтервалі температур, і охолодженням кристали перетворюються в тверді.

Поняття фази

Під час розгляду явищ випаровування і конденсації води ми встановили, що можуть існувати два різні стани води - рідкий і газоподібний (водяна пара) - за тих самих температур і тиску. Ці стани відрізняються своїми властивостями, у цьому разі - густиною.

Якщо система поділяється на однорідні частини, що межують одна з одною і перебувають у фізично різних станах, то ці частини називають фазами системи.

Якщо дві або більше різних фаз речовини за даних температури і тис-

ку існують одночасно, стикаючись одна з одною, і якщо при цьому маса

однієї з фаз не збільшується за рахунок зменшення маси другої, то кажуть, що існує фазова рівновага.

Фазові переходи

Перехід речовини з одного стану (фази) в інший називають фазовим переходом. Фазовий перехід пов'язаний з якісною зміною властивостей речовини. Наприклад, газоподібний, рідкий і кристалічний етани речовини відрізняються характером руху атомів або молекул, наявністю або відсутністю упорядкованої структури.

Кипіння, плавлення - приклад фазових переходів першого роду. Для

фазових переходів першого роду характерна стрибкоподібна зміна властивостей речовини, тобто така, що відбувається у вузькому інтервалі температур. Ці переходи супроводжуються стрибкоподібною зміною енергії,

густини та інших параметрів.

Фазові переходи першого роду - дуже поширене в природі явище.

До них належать випаровування і конденсація, плавлення і тверднення.

такі фазові переходи, за яких внаслідок безперервної зміни кристаліч-

них ґрат, тобто взаємного розміщення частинок у ґратах, перетворення

підсуваються відразу в усьому об'ємі. Це призводить до того, що при пев-

ній температурі змінюється симетрія ґрат. Така температура - точка фазо-

вого переходу другого роду. Температуру, при якій відбувається фазовий

перехід другого роду, називають точкою Кюрі, за ім'ям французького

фізика П. Кюрі, що виявив фазовий перехід другого роду в феромагнети-

ках.

У деяких твердих тіл, таких, наприклад, як нафталін, йод, камфора, тверда вуглекислота (сухий лід), спостерігається перехід речовини відразу з твердого стану в газоподібний, тобто відбувається випаровування.

Перехід твердого стану в газоподібний, минаючи рідкий, називається

суолімацією. Зворотний процес називають десублімацією. Усі тверді тіла

сублімують, але процес сублімації у рідких тіл відбувається з різною

швидкістю. При кімнатній температурі швидкість перебігу цього процесу

іака мала, що сублімацію практично виявити не можна.

Процес сублімації відбувається як при нагріванні твердого тіла, так і

без підведення теплоти ззовні. В останньому випадку внутрішня енергія

перерозподіляється між твердим і газоподібним станами. При сублімації

і їло охолоджується, бо його залишають найшвидші молекули, що мають

кінетичну енергію, достатню для подолання молекулярного притягання і

їх відривання від поверхні твердого тіла. Середня кінетична енергія моле-

кул, які залишаються, зменшується; отже, тіло охолоджується. Щоб тем-

пература тіла, яке сублімує, була стала, до нього ззовні треба підводити

теплоту.

Потрійна точка

Крива СМ є лінією рівноважного стану твердого тіла і газу, тобто це - крива сублімації. В області СМА вода може перебувати лише в газоподібному стані (пара води). В області СМВ вода перебуває в твердому стані і є однією з модифікацій льоду. Три криві рівноваги перетинаються в одній точці М. Цю точку називають потрійною точкою. Вона характеризується тим, що при значеннях Т_м і р_м речовина одночасно перебуває в рівновазі в трьох фазах: твердій, рідкій і газоподібній. Для води Тм =273,16 К.

Діаграму станів для кожної речовини будують за експериментальними даними. За діаграмою станів можна визначити, в якому стані

перебуває речовина при заданих параметрах(тиску і температурі).

Дата добавления: 2015-05-24