Faz diyagramları

Bölgeler ve sınırlar

Bir bölgenin içinde tek denge fazı kararlıdır. Bir sınır çizgisi üzerinde iki faz dengede birlikte bulunabilir.

Sınırın aşılması denge fazını değiştirir, ancak nucleation ve kinetics yüzünden gerçek dönüşüm gecikebilir.

Üçlü nokta

Üçlü noktada saf bir maddenin üç fazı tek bir T ve P kombinasyonunda dengededir.

Bu nokta normal kaynama veya erime noktası değildir; özel bir invariant denge koşuludur.

Kritik nokta

Sıvı-buhar birlikte bulunma eğrisi kritik noktada sona erer. T_c'nin üzerinde sıvı ve gaz arasında keskin bir sınır kalmaz; supercritical fluid bölgesi oluşur.

Kritik nokta üçlü noktayla karıştırılmamalıdır.

Clapeyron bağıntısı

Denge çizgisinin eğimi dP/dT=ΔS/ΔV=ΔH/(TΔV) ile ilişkilidir. İşaret, entropi ve hacim değişimlerine bağlıdır.

Suyun katı-sıvı çizgisi negatiftir; çünkü buzun molar hacmi sıvı sudan büyüktür.

Karışım diyagramları

İkili sistemlerde eksenlerden biri bileşim olabilir. Tie line birlikte bulunan fazların bileşimlerini, lever rule ise miktarlarını verir.

Saf maddenin P–T diyagramındaki sezgiler karışım diyagramına otomatik uygulanamaz.

Metastabilite

Aşırı soğuma ve aşırı ısınma, denge sınırı geçildiğinde dönüşümün anında olmak zorunda olmadığını gösterir.

Faz diyagramı bir denge haritasıdır; zaman içindeki dönüşüm hızını tek başına vermez.

Diyagram üzerinde süreç izlemek

Bir süreçte hangi değişkenin sabit tutulduğunu belirleyin ve diyagramda buna uygun bir yol izleyin. Sabit basınçta ısıtma, eksen yerleşimine göre sabit-P doğrusu boyunca ilerlemelidir.

Çizimde bir bölgenin büyük görünmesi o fazın miktarını göstermez; iki-faz alanında miktarlar lever rule ile bulunur.

Çözümlü örnek