Тройная точка

Теплоемкость насыщенного пара.

Зависимость давления насыщенного пара от температуры.

Пар называется насыщенным, если он находится в равновесии со своей жидкостью. Найдем зависимость давления насыщенного пара от температуры, для этого рассмотрим уравнение Клапейрона – Клаузиуса, где – удельный объем, который мы выразили из уравнения Менделеева - Клапейрона. Отсюда, и или, но эта формула является не совсем точной.

Во-первых, дело в том, что для насыщенного пара не совсем пригодно уравнение Клапейрона-Менделеева.

Во-вторых, здесь же учитывается зависимость удельной теплоты парообразования от температуры.

Если пар нагревается и при этом остается насыщенным, то отношение называется теплоемкостью насыщенного пара.

Вычислим удельную теплоемкость насыщенного пара. Возьмем пар в количестве 1 кг, тогда. Разделим на dT, получим. Эта формула выведена при предположении, что пар ведет себя как идеальный газ.

Тройная точка – это точка, в которой находится в равновесии три фазы. Например, твердое, жидкое и пар. В этой точке должны выполняться следующие условия:, и. То есть условие равновесия между жидкостью и ее паром, условие равновесия между жидкостью и твердым телом и условие равновесия между газом и твердым телом.

Первое соответствует кривой испарения на диаграмме РТ. Второе соответствует кривой плавления, третье – кривую возгонки на диаграмме РТ. Пересекаются эти кривые в тройной точке.

В тройной точке прямая возгонки АТ идет круче кривой испарения. Почему? Запишем уравнение Клапейрона – Клаузиуса для кривой испарения и кривой возгонки и.

В тройной точке (согласно первому началу термодинамики).

Для воды тройная точка лежит на 0,008 К выше точки плавления при нормальном давлении. Давление тройной точки воды мм.рт.ст. Эта точка является основной при построении абсолютной термодинамической шкалы. Диаграмма РТ с кривыми равновесия называется диаграммой состояния. Она позволяет судить какие фазовые превращения будут происходить в выбранных процессах.

Давление тройной точки углекислоты выше атмосферного, поэтому если мы будем поддерживать углекислый газ при какой-то температуре, он будет превращаться в твердое тело.

P

T

T

Р о м б и ч е с к а я

Жидк

Газ

K

L

Монокринная

Допустим, у нас будет не три фазы, а четыре, тогда:,,,, и. Из этих уравнений линейно независимыми являются только три. Конечно, они могут пересекаться не в трех точках, а в одной, но это является исключительным случаем, с которым можно не считаться, поэтому четыре фазы не могут находиться в равновесии между собой, ни при каких давлениях и температурах.

Пример. Сера может существовать в двух модификациях – моноклинной и ромбической.

Дата добавления: 2014-01-04