Termodinamika példák - Fázisátalakulások rendje ábráról

A Fizipedia wikiből
Navigáció Pt·1·2·3
Kísérleti fizika 3. gyakorlat
Gyakorlatok listája:
  1. Kinetikus gázelmélet, transzport
  2. Állapotváltozás, I. főtétel
  3. Fajhő, Körfolyamatok
  4. Entrópia, II. főtétel
  5. Homogén rendszerek
  6. Fázisátalakulások
  7. Kvantummechanikai bevezető
Fázisátalakulások
Feladatok listája:
  1. Izobár átalakulási hő
  2. Elforralás
  3. Telített gőz dugattyúban
  4. Kémiai potenciál
  5. Olvadáspont eltolódása
  6. Szil-foly átalak. görbéje
  7. Olvadáshő becslése
  8. Víz forráshője
  9. Argon olvadási görbéje
  10. Fázisok egyensúlya
  11. Fázisátalakulások rendje
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064

Feladat

  1. Az ábrán különböző mennyiségek hőmérsékletfüggését mutatjuk be a \setbox0\hbox{$T_f$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% fázisátalakulási hőmérséklet környezetében. Az ábrák közül melyik tartozhat elsőrendű és melyik másodrendű fázisátalakuláshoz?
    Néhány fázisátalakulási diagram 1.svgNéhány fázisátalakulási diagram 2.svg
    Néhány fázisátalakulási diagram 3.svgNéhány fázisátalakulási diagram 4.svg

Megoldás

A fázisátalakulások Ehrenfest-féle osztályozása:

  • elsőrendű fázisátalakulásban a kémiai potenciál első deriváltja nem folytonos, ugrást szenved a fázisátalakulási hőmérsékleten, ennek következtében a mólentrópia és a móltérfogat változása nullától különböző;
    ilyenek a), b), e), h) átalakulások;
  • másodrendű fázisátalakulásban a kémiai potenciál első deriváltja folytonos, a második deriváltja nem folytonos, ugrást szenved a fázisátalakulási hőmérsékleten, ennek következtében a mólentrópia és a móltérfogat töréssel rendelkezik a fázishatáron, a második deriváltak: a kompresszibilitás, a fajhő, a hőtágulási együttható változnak ugrásszerűen;
    ilyenek c), d), f), g) átalakulások;
  • a gyakorlatban minden állandó hőmérsékleten végbemenő fázisátalakulás besorolható az előző két kategóriába.