Wykres fazowy wody, zjawiska związane z przejściami fazowymi
Przemiana fazy ciekłej w parę= parowanie ( na powierzchni cieczy); wrzenia (w całej objętości cieczy).
Przemiana fazy stałej w parę= sublimacja, pary w ciecz = skraplanie lub kondensacja, a cieczy w ciało stałe = krzepnięcie lub krystalizacja. W krysztale lodu cząsteczki wody zajmują w przestrzeni ściśle określone pozycje, znajdują się jednak w stanie ciągłego ruchu oscylacyjnego niezależnie od drgań wewnątrzcząsteczkowych. Liczba cząstek w stanach wzbudzonych oscylacyjnych zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury. Gdy w krysztale lodu znajdzie się dostateczna liczba cząsteczek wody w takim stanie wzbudzenia, że będą one zdolne do przemieszczania się następuje topnienie (przemiana zachodzi w stałej temperaturze).W miarę wzrostu temperatury zwiększa się liczba cząstek posiadających dostateczną energię by pokonać oddziaływania i rośnie prężność par na cieczą. Jeżeli prężność pary zrówna się z ciśnieniem zewnętrznym, to dochodzi do wrzenia.
Ciepło parowania - ilość ciepła potrzebna do przeprowadzenia 1 kg lub 1 mola cieczy w parę o tej samej temperaturze. Ciepło parowania 1 kg cieczy nazywamy ciepłem właściwym parowania, a ciepło parowania 1 mola cieczy- molowym ciepłem parowania.
Molowe ciepło topnienia substancji - ilość ciepła potrzebna do izotermicznego i izobarycznego przeprowadzenia jednego mola tej substancji ze stanu stałego w stan ciekły w warunkach równowagi obu faz. Przemiany fazowe wody można zapisać:
H2O(para)= H2O(ciecz) +/- L
H2O(ciecz)= H2O(lód) +/- Lt
Krzywa parowania AB określa prężność pary nasyconej w zależności od temperatury cieczy. Krzywa parowania zaczyna się w punkcie A, gdzie zachodzi przemiana cieczy w ciało stałe, a kończy się w punkcie B, odpowiadającym temperaturze krytycznej. W temperaturze krytycznej zanika nagle menisk rozgraniczający fazę ciekłą od pary, wynika to ze spadku gęstości fazy ciekłej, a wzrostem gęstości fazy gazowej wraz ze wzrostem temperatury. W stanie krytycznym następuje zrównanie gęstości obu faz, co skutkuje zanikiem różnic między fazą ciekłą i gazową, a swobodna powierzchnia cieczy przestaje istnieć. Da wody temperatura krytyczna wynosi 647,31 K, ciśnienie krytyczne 221293,8 hPa, a gęstość krytyczna 0,323 g/cm3 . Powyżej temperatury krytycznej pary nie można skroplić pod żadnym ciśnieniem, gdyż ruchliwość cząsteczek jest tak intensywna, że niezależnie od ciśnienia cząsteczki wypełniają całą objętość naczynia, nie tworząc swobodnej przestrzeni.
Krzywa krzepnięcia AC odpowiada warunkom równowagi między lodem a wodą i określa ona zależność temperatury topnienia lodu od ciśnienia. Krzywa AC jest nachylona w lewo, ponieważ lód ma mniejszą gęstość niż woda w stanie ciekłym (ma większą objętość właściwą), dlatego pływa po powierzchni. Przemiany fazowe ciało stałe- ciecz zachodzą zgodnie z regułą przekory.
Krzywa AD – krzywa sublimacji, określa równowagę między lodem a parą. Szybka, bezpośrednia przemiana ciała stałego w parę zachodzi, gdy ciśnienie zewnętrzne jest niższe niż prężność pary nad ciałem stałym.
Wszystkie trzy krzywe zbiegają się w punkcie A, zwanym punktem potrójnym. Punkt ten określa warunki współistnienia trzech faz. W tym punkcie liczba stopni swobody równa się zero, a układ staje się niezmienny.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
biłyk,Chemia wody, Eutrofizacja wód
biłyk,Chemia wody, opracowanie zagadnień
Biłyk,chemia wody, Właściwości chemiczne wody
Biłyk,chemia wody, Zanieczyszczenie wód
Biłyk,chemia wody, Kształtowanie się składu wód od opadowych do podziemnych
Biłyk,chemia wody, Budowa cząsteczki wody
biłyk,Chemia wody, Procesy wzbogacania wód w składniki mineralne
Biłyk,chemia wody, Właściwości fizyczne wody
biłyk,Chemia wody, Podstawowe wskaźniki składu jonowego wody
biłyk,Chemia wody, Eutrofizacja wód
UBOCZNE PRODUKTY, Chemia wody - (A. Biłyk)
ZAGADNIENIE 6 Wykres fazowy wody, chemia wody-w-
chemia wody 2, Chemia wody - (A. Biłyk)
chemia wody 3, Chemia wody - (A. Biłyk)
chemia wody, Chemia wody - (A. Biłyk)
ko-o, Chemia wody - (A. Biłyk)
więcej podobnych podstron