11111111 Сборник основных формул по химии для ВУЗов, страница 97 | Книги

Сборник основных формул по химии для ВУЗов
Страница 97

2.1. Диаграмма состояния воды

К =  1. В системе возможны три фазовых равновесия:между жидкостью и газом (линия ОА), твердым телом и газом (линия ОВ), твердымтелом и жидкостью (линия OC). Три кривые имеют точку пересечения О, называемую тройнойточкой воды,  – отвечают равновесию между тремя фазами и С = 0; трифазы могут находиться в равновесии лишь при строго определенных значенияхтемпературы и давления (для воды тройная точка отвечает состоянию с Р =  6,1кПа и Т =  273,16 К).

Внутри каждой из областей диаграммы (АОВ, ВOC, АOC) системаоднофазна; С = 2 (система бивариантна).

На каждой из линий число фаз в системе равно двум, и,согласно правилу фаз, система моновариантна: С = 1 – 2 + 2 = 1, т. е. длякаждого значения температуры имеется только одно значение давления.

Влияние давления на температуру фазового перехода описывает уравнениеКла-узиуса – Клапейрона:

V 2, V1  – изменение молярного объема вещества прифазовом переходе.

Кривая равновесия «твердое вещество – жидкость» на диаграммесостояния воды наклонена влево, а на диаграммах состояния остальных веществ –вправо, т. к. плотность воды больше, чем плотность льда, т. е.плавление сопровождается уменьшением объема (AV <  0). В этомслучае увеличение давления будет понижать температуру фазового перехода «твердоетело – жидкость» (вода – аномальное вещество).  Для всех остальныхвеществ (т. н. нормальные вещества) ΔVпл > 0 и,согласно уравнению Клаузиуса-Клапейрона, увеличение давления приводит кповышению температуры плавления.