Różnica między diagramem fazowym a diagramem równowagi

Kluczowa różnica - schemat fazowy a schemat równowagi
 

Diagramy fazowe lub diagramy równowagi to wykresy lub wykresy pokazujące związek między temperaturą, ciśnieniem i składem dowolnego układu. Te diagramy zawierają szczegółowe informacje na temat warunków termodynamicznie odrębnych faz, które współistnieją w równowadze ze sobą. Faza jest jednorodną częścią układu o jednolitych właściwościach chemicznych i fizycznych. Istnieją trzy główne fazy, w których może istnieć substancja: stała, ciekła i gazowa. Nie ma różnicy między diagramem fazowym a diagramem równowagi.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest diagram fazowy
3. Co to jest diagram równowagi
4. Diagram fazowy a diagram równowagi
5. Podsumowanie

Co to jest diagram fazowy?

Diagram fazowy jest wykresem podsumowującym szczegóły dotyczące warunków różnych termodynamicznie różnych układów, które współistnieją w równowadze ze sobą. Schemat faz pokazuje granice faz lub granice równowagi, które oddzielają fazy od siebie. Wykres fazowy jest wykresem ciśnienia w funkcji temperatury.

Ryc. 1: Schemat fazowy pokazujący linie graniczne, punkt potrójny i punkt krytyczny

Ważne elementy diagramu fazowego

Niektóre ważne elementy na schemacie fazowym obejmują:

• Granice faz (granice równowagi) - linie na schemacie fazowym, które oddzielają dwie fazy; każda faza, która jest w równowadze z inną fazą.
• Potrójny punkt - punkt, w którym przecina się linia równowagi. Punkt potrójny wskazuje warunki układu, w którym substancja może współistnieć we wszystkich trzech fazach materii (ciało stałe, ciecz i gaz).
• Punkt krytyczny - temperatura i ciśnienie, przy których ta 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 syntezy (krzywe topnienia lub zamrażania) - linia graniczna na schemacie fazowym, który pokazuje warunki przejścia fazowego między fazą gazową a fazą ciekłą (niebieska linia na powyższym schemacie).
• Krzywa parowania (lub krzywa kondensacji) - linia graniczna na schemacie fazowym, który pokazuje warunki przejścia fazowego między fazą stałą a fazą ciekłą (zielona linia na powyższym schemacie).
• Krzywa sublimacji - linia graniczna na schemacie fazowym, który pokazuje warunki przejścia fazowego między fazą stałą a fazą gazową (czerwona linia na powyższym schemacie fazowym).

Tutaj fuzja jest topieniem lub zamrażaniem, które obejmuje przejście fazowe między fazą gazową a fazą ciekłą. Parowanie to przekształcenie cieczy w fazę gazową (fazę gazową), natomiast kondensacja to konwersja pary w ciecz. Sublimacja to bezpośrednia konwersja ciała stałego w fazę gazową, bez przechodzenia przez fazę ciekłą.

Rodzaje diagramów fazowych

Istnieje kilka rodzajów diagramów fazowych.

Schematy jednofazowe

To najprostsza forma diagramów fazowych. Te diagramy pokazują trzy fazy substancji oddzielone od granic równowagi (jak na rycinie 1).

Diagramy faz binarnych

Diagram fazy binarnej pokazuje równowagę między dwiema substancjami występującymi w tym samym układzie. W większości przypadków ciśnienie pozostaje takie samo, a zmienne to temperatura i skład substancji. Tutaj dwiema substancjami mogą być metale, metal i związek lub mogą to dwa związki.

Rysunek 2: Diagram fazy binarnej

Co to jest diagram równowagi?

Wykres równowagi jest wykresem pokazującym równowagę między fazami substancji współistniejących 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 tabeli podsumowującej szczegóły dotyczące warunków odrębnych termodynamicznie układów, które współistnieją w równowadze ze sobą.

Podsumowanie - Diagram fazowy a diagram równowagi

Faza jest jednorodną częścią układu o jednolitych właściwościach chemicznych i fizycznych. Istnieją trzy główne fazy, w których może istnieć dowolna substancja: faza stała, faza ciekła i faza gazowa. Schemat fazowy to wykres przedstawiający równowagę między różnymi fazami, które współistnieją w tym samym systemie zamkniętym. Ten diagram jest również nazywany diagramem równowagi, ponieważ pokazuje równowagę.

Odniesienie:

1. „Wykres równowagi”. Bezpłatny słownik, Farlex, dostępny tutaj.
2. Libretexts. „Diagramy fazowe”. Chemia LibreTexts, Libretexts, 6 lutego 2018, dostępne tutaj.
3. „Ciecze”. Schematy fazowe, chemed.chem. Dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Phase-diag2” Autor: Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia [zmodyfikowany]
2. „Diagram częściowej topnienia” Autor: Solidification_1er_cristal.svg: Cdangderivative work: Fitzgabbro (dyskusja) - Solidification_1er_cristal.svg (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia [zmodyfikowany]