Kluczowa różnica – diagram fazowy a diagram równowagi
Diagramy fazowe lub diagramy równowagi to wykresy lub wykresy przedstawiające zależność między temperaturą, ciśnieniem i składem dowolnego systemu. Diagramy te podają szczegóły dotyczące warunków termodynamicznie odrębnych faz, które współistnieją w równowadze ze sobą. Faza to jednorodna część układu o jednolitych właściwościach chemicznych i fizycznych. Istnieją trzy główne fazy, w których może istnieć substancja: faza stała, ciekła i gazowa. Nie ma różnicy między diagramem fazowym a diagramem równowagi.
Co to jest diagram fazowy?
Diagram fazowy to wykres podsumowujący szczegóły warunków termodynamicznie odrębnych układów, które współistnieją ze sobą w równowadze. Diagram fazowy pokazuje granice faz lub granice równowagi, które oddzielają fazy od siebie. Wykres fazowy to wykres ciśnienia w funkcji temperatury.
Rysunek 1: Diagram fazowy przedstawiający linie graniczne, punkt potrójny i punkt krytyczny
Ważne elementy diagramu fazowego
Niektóre ważne elementy diagramu fazowego obejmują:
- Phase Boundaries (granice równowagi) – linie na diagramie fazowym oddzielające dwie fazy; każda faza, która jest w równowadze z inną fazą.
- Triple Point – punkt, w którym przecinają się linie równowagi. Punkt potrójny wskazuje warunki systemu, który ma substancję, która może współistnieć we wszystkich trzech fazach materii (stałej, ciekłej i gazowej).
- Punkt krytyczny – temperatura i ciśnienie, w których substancja może jednocześnie zachowywać się jak gaz i ciecz; występują nierozróżnialne fazy gazowe i ciekłe. Dlatego nie ma granic faz. Punkt krytyczny to punkt końcowy krzywej w fazie
- Krzywa fuzji (krzywe topnienia lub zamrażania) – linia graniczna na wykresie fazowym, która pokazuje warunki przejść fazowych między fazą gazową a fazą ciekłą (linia w kolorze niebieskim na powyższym schemacie).
- Krzywa parowania (lub krzywa kondensacji) – linia graniczna na wykresie fazowym, która pokazuje warunki przejścia fazowego między fazą stałą a fazą ciekłą (linia w kolorze zielonym na powyższym schemacie).
- Krzywa sublimacji – linia graniczna na wykresie fazowym, która pokazuje warunki przejścia fazowego między fazą stałą a fazą gazową (czerwona linia na powyższym wykresie fazowym).
Tutaj fuzja to topienie lub zamrażanie, które obejmuje przejście fazowe między fazą gazową a fazą ciekłą. Waporyzacja to konwersja cieczy w fazę parową (fazę gazową), podczas gdy kondensacja to konwersja pary w ciecz. Sublimacja to przemiana ciała stałego w fazę gazową bezpośrednio, bez przechodzenia przez fazę ciekłą.
Rodzaje diagramu fazowego
Istnieje kilka rodzajów diagramów fazowych.
Diagramy jednofazowe
To najprostsza forma diagramów fazowych. Te diagramy pokazują trzy fazy substancji oddzielone od granic równowagi (tak jak na rysunku 1).
Diagramy faz binarnych
Dwójkowy diagram fazowy pokazuje równowagę między dwiema substancjami, które istnieją w tym samym systemie. W większości przypadków ciśnienie pozostaje takie samo, a zmiennymi są temperatura i skład substancji. Tutaj dwie substancje mogą być metalami, metalem i związkiem lub dwoma związkami.
Rysunek 2: Diagram fazy binarnej
Co to jest diagram równowagi?
Diagram równowagi to wykres przedstawiający równowagę między fazami substancji, które współistnieją w układzie zamkniętym. Jest również znany jako diagram fazowy.
Jaka jest różnica między diagramem fazowym a diagramem równowagi?
Nie ma różnicy między diagramem fazowym a diagramem równowagi, ponieważ są one synonimami. Oba terminy odnoszą się do wykresu, który podsumowuje szczegóły dotyczące warunków termodynamicznie odmiennych układów, które współistnieją ze sobą w równowadze
Podsumowanie – Diagram fazowy a diagram równowagi
Faza jest jednorodną częścią systemu o jednolitych właściwościach chemicznych i fizycznych. Istnieją trzy główne fazy, w których może istnieć każda substancja: faza stała, faza ciekła i faza gazowa. Diagram fazowy to wykres przedstawiający równowagę między różnymi fazami współistniejącymi w tym samym zamkniętym systemie. Ten diagram jest również nazywany diagramem równowagi, ponieważ pokazuje równowagi.
