Фазовые однокомпонентные диаграммы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Фазовая диаграмма (диаграмма состояния) — графическое отображение равновесного состояния бесконечной физико-химической системы при условиях

Фазовая диаграмма (диаграмма состояния) — графическое отображение равновесного состояния бесконечной физико-химической системы при условиях, отвечающих координатам рассматриваемой точки на диаграмме (носит название фигуративной точки).

В соответствии с правилами фаз Гиббса для однокомпонентной системы с=1+2-f

При наличии одной фазы с=2 – система бивариантна, если в равновесии две фазы, то c=1 (моновариантна), если в равновесии находятся три фазы с=0 (система нонвариантна).

Область I, ограниченная линиями АО и ОВ – это твердая фаза-лед.

При любых температурах и давлениях, отвечающим этой области, устойчиво существует только лед. Если в эти условия поместить пар или жидкую воду, то они превратятся в лед.

Область II, ограниченная ВО и ОС, отвечает условиям существования жидкой воды.

Область III, ограниченная линиями АО и ОС, отвечает условиям существования паровой фазы.

Поскольку для каждой их областей с=2, это означает, что в пределах каждой области можно произвольно изменять температуру и давление без изменения числа фаз.

Кривая ОВ соответствует условиям равновесия: лед-вода,

кривая ОС – условиям равновесия: вода - пар,

кривая АО – условиям равновесия: лед – пар.

Каждая из точек на этих кривых соответствует одновариантной системе с=1+2-2=1, т.е. можно произвольно менять только температуру или только давление.

Причем, каждой определенной температуре соответствует только одно определенное давление и наоборот.

В точке О, называемой тройной точкой, кривые АО, ВО и СО сходятся.

Эта точка отвечает условию трехфазного равновесия, с=0, система нонвариантна.

Координаты тройной точки воды: t=0,0098 ºС, Р=609 Па.