Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
| Було запропоновано цю статтю або розділ з Фаза (фізична хімія), але, можливо, це варто додатково . Пропозиція з лютого 2019. |
Термодинамі́чна фа́за — термодинамічно рівноважний стан речовини, відмінний за своїми фізичними властивостями від інших станів тієї ж речовини. Різні фази мають різні упакування молекул (для кристалічних фаз, різні кристалічні ґратки), і, отже, різні значення коефіцієнта стисливості, коефіцієнта теплового розширення та інші сприйнятливості. Крім того, різні фази можуть мати різні електричні (сегнетоелектрики), магнітні (феромагнетики), та оптичні властивості (наприклад, твердий кисень).
Термодинамічні фази на фазовій діаграмі
На фазовій діаграмі речовини різні термодинамічні фази займають певні області. Лінії, що розділяють різні термодинамічні фази, називаються лініями фазового переходу. Якщо речовина знаходиться в умовах, що відповідають точці всередині якої-небудь області, то воно повністю знаходиться в цій термодинамічній фазі. Якщо ж стан речовини відповідає точці на одній з ліній фазових переходів, то речовина в термодинамічній рівновазі може знаходитися частково в одній, а частково в іншій фазі. Пропорція двох фаз визначається, як правило, повною енергією, запасеною системою. При повільній (адіабатичному) зміні тиску або температури, речовина описується точкою, що рухається, на фазовій діаграмі. Якщо ця точка у своєму русі перетинає одну з ліній, що розділяють термодинамічні фази, відбувається фазовий перехід при якому речовини міняються стрибкоподібно.
Не всі фази повністю відокремлені один від одного лінією фазового переходу. В деяких випадках, ця лінія може обриватися, закінчуючись критичною точкою. В цьому випадку, можливий поступовий, а не стрибкоподібний перехід з однієї фази в іншу в обхід лінії фазових переходів.
Точка на фазовій діаграмі, де сходяться три лінії фазових переходів, називається потрійною точкою. Звичайно під потрійною точкою речовини мається на увазі окремий випадок, коли сходяться лінії плавлення, кипіння і сублімації, проте на достатньо багатих фазових діаграмах може бути декілька потрійних точок. Речовина в потрійній точці в стані термодинамічної рівноваги може частково знаходитися у всіх трьох фазах. На багатовимірних фазових діаграмах (тобто якщо окрім температури й тиску присутні інші інтенсивні величини, наприклад у сумішах та сплавах) можуть існувати четверні й т. д. точки. Кількість фаз, які можуть співіснувати для певної речовини, визначається правилом фаз.
Термодинамічні фази та агрегатні стани речовини
Набір термодинамічних фаз речовини звичайно значно багатший за набір агрегатних станів, тобто один і той же агрегатний стан речовини може знаходитися в різних термодинамічних фазах. Саме тому опис речовини в термінах агрегатних станів досить огрублене, і воно не може розрізнити деякі фізичні різні ситуації.
Багатий набір термодинамічних фаз пов'язаний, як правило, з різними варіантами порядку, які допускаються в тому або іншому агрегатному стані.
- У газоподібному стані речовина зовсім не впорядкована. Як наслідок, в газоподібному стані будь-яка речовина має лише одну термодинамічну фазу. (Фазові переходи типу дисоціації молекул або іонізації є, за визначенням, переходами однієї речовини в іншу).
- Рідина має ближній порядок, але, як правило, не має дальнього порядку. В результаті в однієї й тієї ж рідини можуть бути різні термодинамічні фази, проте їхня кількість рідко перевищує одиницю. Так, наприклад, існування нової рідкої фази знайдено в переохолодженій воді. Інший специфічний приклад: надплинний стан в рідкому гелії.
- Кристалічне тверде тіло має як трансляційний порядок, так і орієнтаційний. В результаті виникає велике число можливих варіантів відносної орієнтації сусідніх молекул, які можуть виявитися енергетично вигідними при тих чи інших тиску й температурі. В результаті тверді тіла характеризуються, як правило, достатньо складною фазовою діаграмою. Наприклад, фазова діаграма такої, здавалося б, простої речовини, як лід, налічує принаймні 12 термодинамічних фаз, що реалізовуються при різних температурах і тисках.
Див. також
Джерела
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика. т. II. — М.: Наука, 1990. — 592 с.
- Буляндра О. Ф. Технічна термодинаміка: Підручн. для студентів енерг. спец. вищ. навч. закладів. — К.: Техніка, 2001. — 320 с.
- Базаров И. П. Термодинамика. Учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк. — 1991. — 376 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Bulo zaproponovano ob yednati cyu stattyu abo rozdil z Faza fizichna himiya ale mozhlivo ce varto dodatkovo obgovoriti Propoziciya z lyutogo 2019 U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Faza Termodinami chna fa za termodinamichno rivnovazhnij stan rechovini vidminnij za svoyimi fizichnimi vlastivostyami vid inshih staniv tiyeyi zh rechovini Rizni fazi mayut rizni upakuvannya molekul dlya kristalichnih faz rizni kristalichni gratki i otzhe rizni znachennya koeficiyenta stislivosti koeficiyenta teplovogo rozshirennya ta inshi sprijnyatlivosti Krim togo rizni fazi mozhut mati rizni elektrichni segnetoelektriki magnitni feromagnetiki ta optichni vlastivosti napriklad tverdij kisen Termodinamichni fazi na fazovij diagramiNa fazovij diagrami rechovini rizni termodinamichni fazi zajmayut pevni oblasti Liniyi sho rozdilyayut rizni termodinamichni fazi nazivayutsya liniyami fazovogo perehodu Yaksho rechovina znahoditsya v umovah sho vidpovidayut tochci vseredini yakoyi nebud oblasti to vono povnistyu znahoditsya v cij termodinamichnij fazi Yaksho zh stan rechovini vidpovidaye tochci na odnij z linij fazovih perehodiv to rechovina v termodinamichnij rivnovazi mozhe znahoditisya chastkovo v odnij a chastkovo v inshij fazi Proporciya dvoh faz viznachayetsya yak pravilo povnoyu energiyeyu zapasenoyu sistemoyu Pri povilnij adiabatichnomu zmini tisku abo temperaturi rechovina opisuyetsya tochkoyu sho ruhayetsya na fazovij diagrami Yaksho cya tochka u svoyemu rusi peretinaye odnu z linij sho rozdilyayut termodinamichni fazi vidbuvayetsya fazovij perehid pri yakomu fizichni vlastivosti rechovini minyayutsya stribkopodibno Ne vsi fazi povnistyu vidokremleni odin vid odnogo liniyeyu fazovogo perehodu V deyakih vipadkah cya liniya mozhe obrivatisya zakinchuyuchis kritichnoyu tochkoyu V comu vipadku mozhlivij postupovij a ne stribkopodibnij perehid z odniyeyi fazi v inshu v obhid liniyi fazovih perehodiv Tochka na fazovij diagrami de shodyatsya tri liniyi fazovih perehodiv nazivayetsya potrijnoyu tochkoyu Zvichajno pid potrijnoyu tochkoyu rechovini mayetsya na uvazi okremij vipadok koli shodyatsya liniyi plavlennya kipinnya i sublimaciyi prote na dostatno bagatih fazovih diagramah mozhe buti dekilka potrijnih tochok Rechovina v potrijnij tochci v stani termodinamichnoyi rivnovagi mozhe chastkovo znahoditisya u vsih troh fazah Na bagatovimirnih fazovih diagramah tobto yaksho okrim temperaturi j tisku prisutni inshi intensivni velichini napriklad u sumishah ta splavah mozhut isnuvati chetverni j t d tochki Kilkist faz yaki mozhut spivisnuvati dlya pevnoyi rechovini viznachayetsya pravilom faz Termodinamichni fazi ta agregatni stani rechoviniNabir termodinamichnih faz rechovini zvichajno znachno bagatshij za nabir agregatnih staniv tobto odin i toj zhe agregatnij stan rechovini mozhe znahoditisya v riznih termodinamichnih fazah Same tomu opis rechovini v terminah agregatnih staniv dosit ogrublene i vono ne mozhe rozrizniti deyaki fizichni rizni situaciyi Bagatij nabir termodinamichnih faz pov yazanij yak pravilo z riznimi variantami poryadku yaki dopuskayutsya v tomu abo inshomu agregatnomu stani U gazopodibnomu stani rechovina zovsim ne vporyadkovana Yak naslidok v gazopodibnomu stani bud yaka rechovina maye lishe odnu termodinamichnu fazu Fazovi perehodi tipu disociaciyi molekul abo ionizaciyi ye za viznachennyam perehodami odniyeyi rechovini v inshu Ridina maye blizhnij poryadok ale yak pravilo ne maye dalnogo poryadku V rezultati v odniyeyi j tiyeyi zh ridini mozhut buti rizni termodinamichni fazi prote yihnya kilkist ridko perevishuye odinicyu Tak napriklad isnuvannya novoyi ridkoyi fazi znajdeno v pereoholodzhenij vodi Inshij specifichnij priklad nadplinnij stan v ridkomu geliyi Kristalichne tverde tilo maye yak translyacijnij poryadok tak i oriyentacijnij V rezultati vinikaye velike chislo mozhlivih variantiv vidnosnoyi oriyentaciyi susidnih molekul yaki mozhut viyavitisya energetichno vigidnimi pri tih chi inshih tisku j temperaturi V rezultati tverdi tila harakterizuyutsya yak pravilo dostatno skladnoyu fazovoyu diagramoyu Napriklad fazova diagrama takoyi zdavalosya b prostoyi rechovini yak lid nalichuye prinajmni 12 termodinamichnih faz sho realizovuyutsya pri riznih temperaturah i tiskah Div takozhAlotropiya Termodinamichna sistema ru DzherelaSivuhin D V Obshij kurs fiziki Termodinamika i molekulyarnaya fizika t II M Nauka 1990 592 s ISBN 5 02 014187 9 Bulyandra O F Tehnichna termodinamika Pidruchn dlya studentiv energ spec vish navch zakladiv K Tehnika 2001 320 s ISBN 966 575 103 4 Bazarov I P Termodinamika Uchebnik dlya vuzov 4 e izd pererab i dop M Vyssh shk 1991 376 s ISBN 5 06 000626 3