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Welche anderen thermodynamischen Eigenschaften neben Temperatur und Druck können in Phasendiagrammen dargestellt werden?

TYPISCH PHASENDIAGRAMME

Betrachten wir Wasser #"PT"# Phasendiagramm als ungewöhnliches Beispiel für die typische Art des Phasendiagramms:

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/

Hier haben wir:

  • Gleichgewicht (Koexistenz-) Kurven, bei denen zwei Phasen koexistieren.
  • A dreifacher Punkt, wo drei Phasen koexistieren.
  • A kritischer Punktwobei die flüssige und die dampfförmige Phase eine einzige superfluide Phase werden.

Phasenübergänge würde einfach durch Überqueren einer Kurve auftreten, und während es weitergeht, sind Sie immer noch auf der Kurve selbst.

PV-PHASENDIAGRAMME

Eine häufige Alternative ist a #"PV"# Phasendiagrammwird im Allgemeinen verwendet, um die Variation des Molvolumens von Flüssigkeiten im Vergleich zu Gasen auszudrücken.

https://sbainvent.com/thermodynamics/

[Hier ist die Temperatur eine Variable, die sich jedoch wie bei a über die Seite hinaus erstreckt #z# Achse. Sehen hier für eine 3D, #"PVT"# Phasendiagramm.]

Anders als im üblichen #"PT"# Phasendiagramme:

  • Es herrscht Gleichgewicht Regionen (anstelle von Gleichgewichtskurven).
  • Es gibt ein dreifaches Linie (anstelle eines Tripelpunktes).
  • Der kritische Punkt liegt auf einem doppelt-bewertete Kurve (statt am Ende einer einwertigen Kurve).

A Phasenübergang von flüssigkeit zu dampf beginnt an der rechten kreuzung oberhalb der dreifachen linie und endet in der absteigenden kurve nach rechts.

Dies zeigt deutlich die Zunahme des Molvolumens bei konstantem Druck (und konstanter Temperatur) während des Verdampfens, wie es sein sollte.

  • Die beginnend Der Übergangspunkt markiert eine Lösung der entsprechenden Zustandsgleichung für das Molvolumen der Flüssigkeit.
  • Die Ende Der Übergangspunkt markiert eine Lösung der entsprechenden Zustandsgleichung für das Molvolumen der Gas.

Diese Art von Graph findet mehr Verwendung, wenn die Flüssigkeits-Dampf-Kurve grafisch dargestellt wird bei verschiedenen Temperaturen zu finden, die kritische natürliche Variablen:

https://www.e-education.psu.edu/

Die durchgezogene horizontale Linie ist der oben erwähnte Verdampfungsphasenübergang.

Bei der kubischen Kurve in der Mitte verschmilzt In einen flachen Mittelhang haben wir die kritischem Temperatur #T_c#Druck #P_c#und Molvolumen #barV_c#.

Diese Herleitung der Konstanten #a# und #b# verwendet in der van der Waals - Zustandsgleichung dieses Konzept der Temperaturänderung (in Richtung #T_c#) auf einen #"PV"# Phasendiagramm.

A #"TV"# Es gibt auch ein Phasendiagramm, und obwohl ich nicht zu weit darauf eingehen werde, wird unten ein Beispiel gezeigt:

https://sbainvent.com/thermodynamics/

Wie Sie vielleicht sehen, im zweiten #"PV"# Phasendiagramm, das #"TV"# Phasendiagramm wird kopfüber überlagert.