Фазовые превращения 1-го и 2-го рода. Насыщенный пар, упругость пара и ее зависимость от температуры, теплота превращений

Процессы перехода вещества из одной фазы в другую, не сопровождающиеся химическими реакциями, называются фазовыми превращениями.

К фазовым превращениям относятся:

• Плавление

• Кристаллизация

• Испарение и конденсация

• Возгонка

• Изменение кристаллической модификации и магнитного состояния

Фазовые превращения, сопровождающиеся выделением или поглощением теплоты, которые называются скрытой теплотой превращения, относят к фазовым переходам первого рода.

Переход вещества из одной кристаллической модификации в другую, когда нет выделения или поглощения тепла, относят к фазовым переходам второго рода.

Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.

Давление, при котором существует равновесие, называется давлением (упругостью) насыщенного пара. Важнейшей характеристикой является точка кипения вещества - температура, при которой давление насыщенного пара становится равным одной атмосфере. Пар, при определенном давлении, имеющий по сравнению с насыщенным паром более высокую температуру, называется перегретым паром, более низкую – пересыщенным паром.

Кривая, изображающая температуру кипения в зависимости от давления, является одновременно и кривой упругости пара в зависимости от температуры.

Цифры, нанесенные на график температуры кипения (или на график упругости пара), показывают, что упругость пара меняется очень резко с изменением температуры. При 0°С (т. е. 273 К) упругость пара равна 4,6 мм рт. ст., при 100°С (373 К) она равна 760 мм рт. ст., т. е. возрастает в 165 раз. При повышении температуры вдвое (от 0°С, т. е. 273 К, до 273°С, т. е. 546 К) упругость пара возрастает с 4,6 мм рт. ст. почти до 60 атм, т. е. примерно в 10 000 раз.

Поэтому, напротив, температура кипения меняется с давлением довольно медленно. При изменении давления вдвое от 0,5 атм до 1 атм температура кипения возрастает от 82°С (355 К) до 100°С (373 К) и при изменении вдвое от 1 до 2 атм - от 100°С (373 К) до 120°С (393 К).