דיאגרמת פאזות – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
הקטנת תמונות, ויקיזציה
אין תקציר עריכה
שורה 4:
דיאגרמת פאזות נגזרת מהשינוי ב[[אנרגיה חופשית|אנרגיה החופשית]] המאפיינת כל מצב כתלות בפרמטר התרמודינמי המתאים.
{{ש}}
הציריםהתרשימים המגדירים דיאגרמת פאזות הם הפרמטרים התרמודינמיים שמשתנים במעבר בין הפאזות השונות כגון: [[טמפרטורה]], [[לחץ]], [[נפח]], [[ריכוז (כימיה)|ריכוז]]. דיאגרמת פאזות יכולה לתאר פאזות של חומר אחיד או של תערובת של חומרים כתלות בריכוז של כל אחד מהמרכיבים.
 
== מאפיינים של דיאגרמת פאזות ==
דיאגרמת פאזות באופן כללי מוצגת כתלות בפרמטרים תרמודינמיים המהווים את הצירים שלהצירי הדיאגרמה. בנוסף, ישנם מספר מאפיינים המוצגים ומסומנים בדיאגרמה. דיאגרמת פאזות יכולה לכלול קווי דו קיום של שתי פאזות, נקודות מפגש של מספר פאזות (כמו [[נקודה משולשת]] למשל בדיאגרמת פאזות של מים, איור (1)), נקודות קריטיות, טמפרטורות [[התכה]] ועוד סימונים ייחודיים בהתאם לחומר המתואר.
=== קווי דו-קיום ===
הינםקווי דו-קיום הם קווים המייצגים תנאים תרמודינמיים מסוימים אשר לאורכם מתקיימות שתי פאזות במקביל בשיווי משקל, מיקום הקווים כתלות בפרמטרים התרמודינמיים נגזר מאי רציפות בנגזרת של האנרגיה החופשית, כלומר הערכים התרמודינמיים שבהם מתרחש המעבר בין שתי הפאזות שמצידי קו הדו-קיום.
=== נקודה משולשת ===
נקודה משולשת היא נקודה המציינת את התנאים התרמודינמיים לקיומן של 3 פאזות במקביל בשיווי משקל. למשל בדיאגרמת פאזות של מים כתלות בלחץ ובטמפרטורה, קיימת נקודה אחת של טמפרטורה ולחץ שבה מתקיימות שלוש הפאזות בשיווי משקל: מים, קרח ואדים.
{{ש}}
ניתן לחשב מראש עבור דיאגרמה של חומר מסוים את מספר הפאזות שניתן לקבל בנקודה מסוימת או לאורך קו בשיווי משקל בהתאם ל[[חוק הפאזות של גיבס]].
 
=== נקודה קריטית ===
נקודה קריטית היא נקודה המציינת את הערכים של הפרמטרים התרמודינמיים אשר מן העבר אחדהאחד שלהם קיימת הפרדה לפאזות שונות בשיווי משקל ומן העבר השני אין הפרדה בין פאזות. בנקודה זו הערכים התרמודינמיים הם כאלו שבהם אין יותר לאנרגיה החופשית נקודת מינימום שנייה אלא רק אחת ולכן לא תהיה הפרדה לשתי פאזות בשיווי משקל. למשל בדיאגרמת פאזות של מים – הנקודה הקריטית מציינת את הלחץ והטמפרטורה אשר מהם והלאה לא מתקיימות שתי פאזות נפרדות של נוזל וגז אלא פאזה אחת המכונה "זורם" .<ref>P. Papon, J. Leblond, and P.H.E. Meijer, ''The Physics of Phase Transition - Concepts and Applications'' Springer 1999.</ref>
 
== סוגים של דיאגרמת פאזות ==
=== דיאגרמת פאזות דו ממדית ===
דיאגרמת הפאזות הפשוטה ביותר היא דיאגרמה של טמפרטורה ולחץ עבור חומר אחד כמו למשל [[מים]] (איורים 1, 6). הצירים בדיאגרמה הם הטמפרטורה והלחץ, הדיאגרמה מציגה במרחב הטמפרטורה והלחץ את קווי הדו-קיום שמפרידים בין הפאזות השונות של המים: [[מוצק]], [[נוזל]] וגזו[[גז]]. הנקודה המשולשת מציגה את התנאים לקיום שלוש הפאזות בו זמנית בשיווי משקל והנקודה הקריטית מציגה את התנאים של הלחץ והטמפרטורה אשר מעליהם אין הבדל בין נוזל לגז ומתקיימת פאזה אחת – [[זורם]].
 
{{ש}}
האזורים הפתוחים בדיאגרמה מייצגים אזורים בהם האנרגיה החופשית אנליטית ומתקיימת רק פאזה אחת בשיווי משקל. אזורים אלו מופרדים על ידי קווי הדו-קיום בהם האנרגיה החפשית לא אנליטית ודרכם מתרחש תהליך מעבר פאזה, אלו הם גבולות הפאזה.