Fazalar muvozanati termodinamikasi ikki komponetli suyuq sistemalar

1– rasm. Suvning holat diagrammasi
AO, BO, va CO chiziqlar sistemada 2 ta faza muvozanatda turgan holatni ifodalaydi (ya’ni fazalar chegarasini bildiradi). Har bir egri chiziq bir fazadan ikkinchi fazaga o‘tishda haroratning bosimga bog‘liqligini ko‘rsatadi.
Egrilarning og‘ishi Klauzius-Klapeyron tenglamasi bilan belgilanadi:
bu yerda:
ΔΗ- bir fazaning ikkinchi fazaga aylanishning molyar issiqligi;
V2 - ikkinchi fazaning hajmi;
V1 - birinchi fazaning hajmi;
T – bir fazadan ikkinchi fazaga o‘tish harorati.
Agar V2 – V1 va ΔΗ ma’lum bo‘lsa harorat bir oz o‘zgarganda bosim qaysi tomonga o‘zgarishini bilish mumkin.
OB chizig‘i suvning to‘yingan bug‘ bosimini haroratga bog‘liqligini ifodalaydi. Bunda, Klauzius – Klapeyron tenglamasi quyidagicha ifodalaniladi:
bu yerda:
ΔΗ - suvning molyar bug‘lanish issiqligi;
T - suvning bug‘ga aylanish harorati;
V bug‘ – bug‘ning hajmi;
V suv – suvning hajmi.
V bug‘ >> V suv bo‘lganligi uchun V suv ni hisobga olmasa ham bo‘ladi. Unda 4-tenglamani quyidagicha yozish mumkin
1 mol gaz uchun PV=RT dan
Undan
hamda noaniq integrallansa va ln x=2,303 lgx ekanligi hisobga olinsa,
kelib chiqadi. (IV.6) tenglamadan suyuqlikning molyar bug‘lanish issiqligini lgP=f(1/T) grafigidan toppish mumkin.
Klauzius – Klapeyron tenglamasidan foydalanishda suyuqlikning hajmi bug‘ning hajmiga qaraganda g‘oyat kichik ekanligini nazarda tutsak, yuqoridagi tenglama quyidagi shaklni oladi:
Suv bug‘langanda sistemaga issiqlik beriladi, shuning uchun sistemaning ΔH>0 va V2 > V1. Bu holda haroratning oshishi bosimning ortishiga olib kelmoqda. Shuning uchun OB egri o‘ng tomonga og‘gan.
OA chizig‘i suvning muzlash haroratini tashqi bosimga bog‘liqligini ifodalaydi. Bu hol uchun
Suv uchun
bo‘lganligi uchun
Shuning uchun OA egrisi chap tomonga og‘adi, ya’ni bosim ortishi bilan muzning erish haroratini pasayishini bildiradi. Bunda ΔΗ - suvning molyar suyuqlanish issiqligi bo‘ladi.
OC chizig‘i - muzning to‘yingan bug‘ bosimini haroratga bog‘liqligini (sublimatsiyalanish egrisi) ifodalaydi. Bu hol uchun
Vbug‘ > Vmuz
∆V>0, ∆H>0 va OC chiziq o‘ngga og‘adi.
Egrilarning har bir nuqtasida sistema monovariantli, ya’ni erkinlik darajasi 1 ga teng:
F=3-2=1
Demak, mustaqil ravishda bitta parametrni yoki P, yoki T ni o‘zgartirish mumkin.
Ikkinchi parametr unga bog‘liq ravishda o‘zi o‘zgaradi. T1 haroratda sistema faqat P1 bosimda muvozanatda bo‘ladi. Agar T1 da P ni ham o‘zgartirsak sistema bir fazali bo‘lib qoladi.
O nuqtada 3 ta faza muvozanatda turadi, erkinlik darajasi
F=3-3=0
ga teng.
Bu holda sistema, ya’ni bug‘-suv-muz faqat 0,0076 0 C va 1,033·105 Pa da birga mavjud bo‘la oladi, ya’ni sistema muvozanatda bo‘ladi.