Bir komponentli sistemalar va ularda fazabiy muvozanat. Klauzius-klayperon tenglamasi

Bir komponentli sistemalar. Suvning holat diagrammasi.
Bir komponentli sistemalarda fazalar har xil agregat holatdagi bir xil moddadan iborat bo’lsin. Agarda modda bir necha xil krisstallik modifikatsiya holatlarida mavjud bo’la olsa, ularni har biri alohida faza bo’ladi. Masalan, suv 6 modifikatsiyali muzni hosil qilishi, oltingugurt monoklinik yoki rombik shakllarda fosfor, oq, qora va siyox rang ko’rinishlarda bo’lishi ma'lum. Yuqoridagi modifikatsiyalar (turlar) ma'lum temperatura oraliqidagi na(intervalda) barqarordir.
Yuqoridagi tenglamaga K=1 bo’lsa, erkinlik darajasi
S=3 - F bo`ladi.
Demak, muvozanat holatida sistemada 3 dan ortiq faza bo’lishi mumkin emas, ya'ni bir fazali, ikki va uch fazali sistemalar mavjud bo’lishi mumkin.

Sistemaning holatini ifodalovchi diagrammalar holat (yoki fazoviy) diagrammalari deb ataladi.

Biz Sizlar bilan o’rtacha bosimlardagi suvning holat diagrammasini ko’rib chiqamiz. (1Mpa gacha).

Suvning ќolat diagrammasi
Bu chizmadagi egri chiziqlar ikki fazalar orasidagi muvozanatni bildiradi.
OC - suyuq suvning bug’ bosimini temperaturaga bog’liqligini ifodalaydi va bug’lanish egrisi deb ataladi.
OB - suvni muzlash temperaturasini tashqi bosimga bog’liqlik egrisidir va uni suyuqlanish egrisi deb ham ataladi.
OA - muzning bug’ bosimini temperaturaga bog’liqlik yoki sublimatlanish egrisi deb ataladi.
1 - figurutiv nuqta bilan belgilangan sistemaning erkinlik darajasi
C=3-1=2 Demak, ma'lum chegarada temperatura va bosimni o’zgartirish mumkin va bunda sistemada fazalar soni va xili o’zgarmaydi va sistema ikki (yoki bi) variantlik deyiladi.
2 - nuqtada sistemaning erkinlik darajasi C=3-1=1 ga teng bo’ladi. Demak, bunda yoki temperaturani yoki bosimni (faqat bittasini) ma'lum chegarada o’zgartirish mumkin va sistema bir (yoki - mono ) variantli deyiladi.
OD egrisi o’ta sovitilgan suvning to’yingan bug’ bosimini temperaturga bog’liqligini ifodalaydi. Bu metastabil holat bo’lib, bir necha muz kristallari kiritilsa, butun sistema muzlaydi.
O nuqtada (uchlama nuqta) uch faza muvozanatda bo’ladi va bunda erkinlik darajasi C=3-3=0 ga teng bo’ladi. Ya'ni sistema variantsiz deyiladi. Ya'ni bu holat faqat ma'lum shart - sharoitda amalga oshirilishi mumkin
(r=6,1 g Pa va T=273,157 K (0,0076⁰S) )
Uchlama nuqtadagi sistemaga issiqlik keltirilsa, bu issiqlik muzini erishiga sarf bo’ladi, lekin muz to’la – to’kis eriguncha sistemada bosim ham, temperatura ham o’zgarmaydi.
Muz erigandan so’ng, sistemada ikki faza (suyuq suv va bug’) qoladi va sistema bir (mono) variantli (C=1) va bundan keyin qizdirish davom ettirilsa jarayon OC egri bo’yicha boradi.
Yuqori bosimlarda har xil (6) modifikatsiyadagi muzlar hosil bo’lishi kuzatiladi.