Вопрос 12.

• Низкотемпературная плазма

• Оценка равновесных концентраций компонентов плазмы

Низкотермературная плазма.

Низкотемпературная плазма – это ионизированный газ, состоящий из большого числа положительно и отрицательно заряженных частиц, а также нейтральных частиц.

• Область существования веществ в твердом и жидком состояниях

при нормальном давлении не превышает 4000 - 5000 К.

• Область существования молекул не намного превышает эту температуру (7000-8000 К).

• При 10 000 К молекулы отсутствуют, а существуют только атомы, причем, при этих температурах часть ионизируется.

• Температуры 30 000 – 100 000 К и выше соответствуют полной ионизации.

• Для газов температуры начала ионизации и полной ионизации составляют:

Для A_r – 8000, 18000K

Для N₂ – 6000, 28000K

Для водорода – 9000, 30000К

Важнейшее отличие свойств плазмы от свойств обычной газовой атмосферы состоит в большей роли электромагнитных сил при переносе и взаимодействии ее частиц.

Заряженные частицы в отличие от нейтральных, взаимодействуют друг с другом на больших расстояниях, особенно в сфере разряженной плазмы и в условиях вакуума.

Оценка равновесных концентраций компонентов плазмы.

Плазма – 4-е состояние вещества (концентрированный газ).

Вопрос 13.

• Правило фаз Гиббса

• Его использование

Правило фаз Гиббса.

С=К+n-f К – число компонентов; С – число степеней свободы; n – число независимых внешних параметров; f – число фаз; Число степеней свободы означает число параметров, который можно меня без изменения числа фаз. (С – число независимых параметров, которые определяют равновесия реакции – в хим. реакциях). Число компонентов = число веществ, участвующих в реакции – химические связи (независимые уравнения).

Его использование.

Правило фаз используют при рассмотрении диаграмм состояний и применят для анализа систем, в которых проходят химические превращения.

Вопрос 14.

• Фазовые превращения

• Уравнение Клапейрона-Клаузиуса

Фазовые превращения.

Процессы перехода вещества из одной фазы в другую, не сопровождающиеся химическими реакциями, называются фазовыми превращениями.

Фазовое равновесие означает одновременное сосуществование термодинамически равновесных фаз в гетерогенной системе:

• Жидкость-пар,

• Твердое-жидкое,

• Жидкость-жидкость(несмешивающиеся)

К фазовым превращениям относятся:

• Плавление

• Кристаллизация

• Испарение и конденсация

• Возгонка

• Изменение кристаллической модификации и магнитного состояния

Фазовые превращения, сопровождающиеся выделением или поглощением теплоты, которые называются скрытой теплотой превращения, относят к фазовым переходам первого рода.

Переход вещества из одной кристаллической модификации в другую, когда нет выделения или поглощения тепла, относят к фазовым переходам второго рода.

Основной характеристикой фазовых переходов является «точка перехода», т.е. температура, при которой разные фазы одного и того же вещества находятся в равновесии.

1539 ºС – температура плавления железа, в равновесии существует твердая и жидкая фаза.

Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

З акономерности фазовых переходов описывает уравнение Клапейрона-Клаузиуса, представляющее зависимость Р от Т при равновесии двух любых фаз

- теплота фазового перехода.

Т ак, при испарении жидкости и конденсации пара (кривая ОС)

- удельная теплота испарения.

P - давление насыщенного, т. е. равновесного с жидкой фазой, пара V₂ - объем моля вещества в парообразном состоянии V₁ - объем моля вещества в конденсированном (жидком) состоянии

Поскольку V(пар)>>V(конд), то величиной V(конд.) можно пренебречь.

Или