در مرزهای مختلف نمودار فاز چه اتفاقی می افتد؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1875

سپاس: 3351

جنسیت:

تماس:

در مرزهای مختلف نمودار فاز چه اتفاقی می افتد؟

پست توسط rohamjpl »

بیایید بگوییم که من یک پیستون (در حالت تعادل) با 100 مول ترکیب گازی دارم که شبیه این است:
تصویر
و در اینجا نمودار فاز این ترکیب است: تصویر
حالا اجازه دهید بگوییم من شروع به افزایش فشار روی پیستون می کنم تا گاز شروع به نزدیک شدن به مرز گاز و مایع کند.
1.) با نزدیک شدن به مرز چه اتفاقی می افتد؟ به عنوان مثال: آیا چند مول گاز شروع به متراکم شدن به مایع می کند؟ آیا با نزدیک شدن به مرز، این فرآیند نمایی است؟
2.) در مرز چه اتفاقی می افتد؟ به عنوان مثال: آیا گاز و مایع در تعادل کامل هستند (50 مول از هر کدام)؟ با این منطق، در نقطه سه گانه، آیا از هر کدام 33 مول وجود دارد؟
3.) حالا فرض کنید به نقطه بحرانی در امتداد مرز مایع-بخار نزدیک می شویم. من آنلاین خواندم که وقتی گاز و مایع "غیرقابل تشخیص" می شوند. اگر چنین است، به این معنی است که چگالی یکنواخت دارد. آیا این آن را حالت دیگری از ماده می کند؟ اگر نه، چرا خاص است؟
می توانید به طور خاص توضیح دهید که در آن زمان در داخل پیستون در مرزها چه اتفاقی می افتد؟ –
متوجه شدم که شما در حال تلاش برای تجسم آنچه در واقع اتفاق می افتد. من خودم فشرده سازی را انجام نداده ام، اما این چیزی است که فکر می کنم رعایت خواهد شد. اگر کسی با تجربه واقعی جواب را تایید کند خوب است.
در ابتدا شما در منطقه ای هستید که "بخار" مشخص شده است. هنگامی که از پایین به مرز مایع-بخار نزدیک می شوید، قبل از اینکه مرز را لمس کنید، همچنان فقط بخار را مشاهده خواهید کرد و اصلاً مایعی وجود ندارد. شما هنوز در منطقه ای با علامت "بخار" هستید. هیچ اتفاقی نخواهد افتاد.
وقتی به مرز رسیدید، مقداری قطرات مایع تشکیل شده را خواهید دید. باید درست شبیه شبنمی باشد که روی دیوار تشکیل شده است. با توجه به مقدار نسبی مایع و بخار در حالت تعادل، فشار بخار موجود باید برابر با فشار اعمال شده توسط شما باشد (وگرنه پیستون حرکت می کند!) و برابر فشار روی مرز (تعیین شده توسط دما) باشد. بگویید اگر سعی کنید پیستون را بیشتر به داخل فشار دهید، حجم اشغال شده توسط نمونه کاهش می‌یابد و مایع بیشتری تشکیل می‌شود، اما همچنان در مرز باقی می‌مانید. متوجه خواهید شد که فشار لازم برای فشار دادن بیشتر پیستون به داخل تغییر نمی کند، زیرا فشار بخار تغییر نمی کند (فشار بخار باید افزایش یابد، اما مقداری بخار متراکم شده، فشار را کاهش دهید). فقط زمانی که تمام بخارات به مایع تبدیل شد، می توانید از مرز خارج شده و به منطقه ای که "مایع" مشخص شده است بروید. با این حال، قبل از اینکه تمام بخارها به مایع تبدیل شوند، اگر فشار را متوقف کنید و پیستون خود را ثابت نگه دارید، مقدار مایع و بخار تغییر نخواهد کرد. بنابراین هیچ مقدار نسبی منحصر به فردی از بخار و مایع در حالت تعادل همانطور که در سوال شما نوشته شده وجود ندارد. در بالای مرز مایع-بخار شما فقط مایع دارید و سطح پیستون روی سطح مایع قرار دارد.
تصویر

ارسال پست