Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Birinci növ faza keçidləri elə keçidlərə deyilir ki, keçid nöqtəsində sistemin Gibbs termodinamik potensialı (və kimyəvi potensialı) kəsilməz, lakin bu potensialın temperatura və təzyiqə görə birinci tərtib törəmələri ilə təyin olunan fiziki kəmiyyətlər (entropiya və həcm) sıçrayışla dəyişsin.
Aqreqat halının dəyişməsi birinci növ faza keçidlərinə aiddir, lakin eyni aqreqat halı daxilində baş verən birinci növ faza keçidləri də var.
Birinci növ faza keçidlərinə misallar
-ərimə (və onun əksi olan bərkimə);
-buxarlanma (və əks proses-kondensasiya) ;
-sublimasiya (qazın maye hala çevrilmədən birbaşa bərk hala keçməsi, əks proses-desublimasiya);
-bərk cismin bir kristallik modifikasiyadan digərinə (məsələn, kükürdün rombik quruluşdan monoklin quruluşa) keçməsi və s.
Birinci növ faza keçidlərinin xarakterik əlamətləri bunlardır:
- keçid zamanı istilik udulur və ya buraxılır (buna gizlin enerji deyilir: 
, 
-entropiyadır),
- maddənin sıxlığı (və onun tərsi olan məxsusi həcmi-bir zərrəciyə düşən həcm) və məxsusi entropiya (bir zərrəciyə düşən entropiya) sıçrayışla dəyişir,
- – sistemin istilik tutumu 
, sabit təzyiqdə istidən genişlənmə əmsalı 
və izotermik sıxılma əmsalı 
keçid nöqtəsində sonsuzluğa bərabər olur.
Fazaların tarazlıq əyrisi
Müəyyən şəraitdə maddə eyni zamanda iki və daha artıq fazada ola (yanaşı yaşaya) bilər. Məsələn, normal atmosfer təzyiqində, 
(
) temperaturda buz və su; maye və onun üzərindəki buxar. Molekullar bir fazadan digərinə keçdiyinə görə bu fazaların hər biri açıq sistemdir. (Zərrəciklərin sayı dəyişən sistemlərə termodinamikada açıq sistemlər deyilir.) Müəyyən şərtlər ödəndikdə bu açıq sistemlər tarazlığa gəlir.
Birkomponentli (eyni molekullardan ibarət) sistemin hansı olması təkcə maddənin növündən və temperaturdan yox, həm də təzyiqdən asılıdır. Temperaturun hər bir qiymətinə uyğun elə bir təzyiq vardır ki, bu təzyiqdə maddə eyni zamanda iki fazada yanaşı yaşaya bilər.
Maddənin eyni zamanda iki fazada tarazlıqda ola bildiyi hallar (P,T) müstəvisində bir əyri ilə ifadə olunur. Bu əyri fazaların tarazlıq əyrisi adlanır. Tarazlıq əyrisi (P,T) müstəvisini iki hissəyə bölür. Əyrinin bir tərəfindəki hallarda bir faza, digər tərəfindəki hallarda isə digər faza mümkündür. Tarazlıq əyrisi üzərindəki hallarda isə hər iki faza yanaşı yaşayır, sistemin fazaları tarazlıqdadır. Əyri boyunca hərəkət etdikdə tarazlıq pozulmur, lakin maddənin müxtəlif fazalarının nisbi miqdarı dəyişir.
Maye və onun üzərindəki buxar misalında fazaların tarazlıq əyrisi Şəkil1-də göstərilmişdir (AB əyrisi).
Əgər təzyiqin verilmiş P0 qiymətində temperaturu artırmaqla (xaricdən istilik verməklə) sistemin halını dəyişdirsək sistem a1 halından tarazlıq əyrisi ilə kəsişənə qədər bircins olaraq maye halında qalır, əyri üzərindəki a0 nöqtəsinə uyğun olan halda sistem təbəqələşir, yeni faza-qaz fazası yaranır. Bu nöqtəyə uyğun halda sistemə xaricdən istilik verilməsinə baxmayaraq sistemin temperaturu dəyişmir, ona görə ki, verilən istilik mayeni buxara çevirməyə sərf olunur. Mayenin hamısı buxara çevrildikdən sonra buxarın temperaturu artır və sistem a2 halına keçir.
a0 nöqtəsinə uyğun gələn T0 temperaturu mayenin qaynama temperaturu adlanır. Təzyiqin verilmiş qiymətində bu temperatur maddənin maye halında qala bildiyi maksimal temperaturdur. Göründüyü kimi qaynama temperaturu təzyiqdən asılıdır. Məsələn, normal atmosfer təzyiqində (Patm) suyun qaynama temperaturu 1000C, 0.5Patm təzyiqində 820C, 2Patm təzyiqində isə 1210C-dir.
Tədrici gedən birinci növ faza keçidi başa çatmamış sistemə verilən (ondan alınan) istilik miqdarı sistemin temperaturunu dəyişdirmir, sistem ikili fazada olur (sistemin bir hissəsində keçid başa çatıb, digərində yox). Temperaturdan (istilik tarazlığı şərti) başqa sistemin hər iki fazasında təzyiq (mexaniki tarazlıq şərti) və kimyəvi potensial (maddi tarazlıq şərti) eyni olur.
Üçqat nöqtə
Xüsusi şəraitdə maddənin üç aqreqat halı eyni zamanda tarazlıqda ola bilər. Bunun üçün hər üç fazanın temperaturu təzyiqi və kimyəvi potensialı eyni olmalıdır. Bu, təzyiq və temperaturun yalnız bir qiymətində mümkündür. (P,T) müstəvisində həmin nöqtə üçqat nöqtə adlanır (Şəkil 2-də O nöqtəsi). Buz, su və su buxarı üçün üçqat nöqtənin koordinatları: P0 = 0,006 atm , T0 = 273K [1].
Üçqat nöqtədən kənar hallarda sistem yalnız bir fazada (bərk, maye və qaz) və ya iki fazanın tarazlığı halında olur. Cüt-cüt fazaların tarazlıq əyriləri olan AO (bərk-qaz), BO (bərk-maye) və KO (maye-qaz) əyriləri üçqat nöqtədə kəsişirlər.
Maye-qaz tarazlıq əyrisi (P,T) K nöqtəsində qurtarır. Bu nöqtəyə kritik (böhran) nöqtə deyilir. Kritik nöqtəyə uyğun kritik halda maye ilə onun buxarı arasında fərq yox olur.
Bərk-qaz və bərk-maye tarazlıq əyriləri üzərində isə kritik nöqtə müşahidə olunmur. Üçqat nöqtədən başlayan bərk-qaz tarazlıq əyrisi koordinat başlanğıcında qurtarır, bərk-maye tarazlıq əyrisi isə sonsuzluğa qədər uzanır.
Təzyiqin P< P0 qiymətlərində temperaturu artırdıqda bərk faza mayeyə çevrilmədən birbaşa qaz fazasına keçir. Bu hadisə sublimasiya, əks proses isə desublimasiya adlanır.
Maddənin bərk və maye fazalarınn eyni zamanda yaşaya bildiyi tempertur ərimə temperaturu adlanır. Kristal cisimlərin ərimə temperaturu maddənin növündən başqa, təzyiqdən də asılıdır. Verilmiş təzyiqdə ərimə temperaturundan kiçik temperaturlarda məddə yalnız bərk, bundan böyük temperaturlada isə yalnız maye halında ola bilər.
Təzyiqin P0< P< PK intervalında temperatur artarkən sistem ardıcıl olaraq hər üç fazadan keçir: bərk→maye→qaz.
Təzyiqin P> PK qiymətlərində temperaturu artırdıqda sistem OB əyrisini kəsərək bərk fazadan maye fazaya keçir, temperaturun T> TK qiymətlərində isə sistem OK əyrisini kəsmir-K nöqtəsindən yuxarıdan keçir (bu halda maye və qaz eyni zamanda mövcud olmur).
Klapeyron-Klauzius tənliyi
Birinci növ faza keçidində kimyəvi potensialın kəsilməzliyi tənliyi (maddi tarazlıq şərti): μ1(P,T)= μ2(P,T). Bu tənlikdən fazaların tarazlıq əyrisinin tənliyi P=P(T) alınır.
Fazaların tarazlıq əyrisinin dP/dT meylini, məxsusi keçid istiliyini (bir zərrciyə düşən enerjini - λ) və məxsusi həcmin dəyişməsini (∆υ= υ2- υ1 , υ1 və υ2 , uyğun olaraq, birinci və ikinci fazalarda bir zərrəciyə düşən həcmdir) əlaqələndirən tənlik Klapeyron-Klauzius tənliyi adlanır [1]: dP/∂T=λ/(T(υ2- υ1)) .
Bu tənlik faza keçidi temperaturunun(məsələn, ərimə və qaynama temperaturunun) təzyiqdən asılığını təyin edir.
Tarazlıq əyrisinin meylini və maddənin fazalardakı sıxlıqlarını təyin edərək Klapeyron-Klauzius tənliyi vasitəsi ilə buxarlanma, ərimə və ya modifikasiyaların dəyişmə istiliyini hesablamaq olar. λ, υ2 və υ1 məlum olduqda faza keçid temperaturunun (məsələn, ərimə, qaynama temperaturlarının) təzyiqdən asılılığını tapmaq olar:
dT/∂P=T(υ2- υ1)/λ .
Buxarlanma
Maye→buxar faza keçidində sistemə istilik verilir (λ>0) və məxsusi həcm artır (υ2> υ1). Bu halda, yuxarıdakı düsturdan göründüyü kimi, tarazlıq əyrisinin meyli müsbətdir ( dT/∂P>0), yəni təzyiq artdıqca qaynama temperaturu da artır.
Sadələşdirilmiş halda (λ=Const) qaynama temperaturunun təzyiqdən asılılığını tapaq. Temperaturun kritik temperaturdan kiçik oblastında maye fazada məxsusi həcm buxar halına nisbətən nəzərə alınmaya bilər(υ2≫ υ1). Bundan əlavə, buxara ideal qaz kimi baxa bilərik və Mendeleyev-Klapeyron tənliyindən (PV=k0NT, k0 –Bolsman sabitidir) υ2=V2/N= k0T/P alarıq. Bunu Klapeyron-Klauzius tənliyində yerinə yazıb tənliyi həll etsək təzyiqin temperaturdan asılılığını taparıq: P(T)= P∞∙exp(-λ/ k0T). Burada P∞ formal olaraq təzyiqin T→∞ halına uyğun qiymətidir (bu həll yalnız T<Tk oblastında doğrudur ). Buradan göründüyü kimi təzyiq artdıqca qaynama temperaturu da artır: T=( λ/ k0)∙ln(P/ P∞).
Ərimə
Bərk cisim-maye keçidi zamanı iki hal mümükündür: 1.Maye fazada maddənin məxsusi həcmi bərk fazadan çoxdur (υ2> υ1), yəni mayenin sıxlığı bərk hala nisbətən azdır (əksər maddələr üçün bu hal ödənir). Bu halda da (λ>0 olduğu üçün), yuxarıdakı düsturdan göründüyü kimi, dT/∂P>0, yəni təzyiq artdıqca ərimə temperaturu da artır. 2.Maye fazada maddənin məxsusi həcmi bərk fazadan azdır (υ2< υ1) (bu hal çox az maddə üçün ödənir; misal olaraq buzu, çuqunu, germaniumu və talliumu göstərmək olar). Bu halda dT/∂P<0, yəni təzyiq artdıqca ərimə temperaturu azalır.
Normal şəraitdə, yəni bir atmosfer təzyiq altında buz 273K-də əriyir. Təzyiq nə qədər olmalıdır ki, buzun ərimə temperaturu 1K azalsın? Klapeyron-Klauzius tənliyinə əsasən bunu hesablamaq olar. 273K-də buzun məxsusi həcmi υ1=1091kq/ m³, suyun υ2=1000kq/ m³, buzun ərimə istiliyi λ=335000 C/kq. Bunları nəzərə alsaq Klapeyron-Klauzius tənliyindən dP/∂T=-135∙〖10〗^5 Pa/K=-133atm/K alarıq. Deməli, buzun ərimə temperaturunu 1K aşağı salmaq üçün təzyiqi 1atm-dən 133atm-ə qədər (!) artırmaq lazımdır.
Ədəbiyyat
- B.M.Əsgərov. Termodinamika və statistik fizika. Bakı, 2005, 631 səh.
- Базаров. Термодинамика. Санкт-Петербург - Москва - Краснодар, 2010, 376 стр.
İstinadlar
wikipedia, oxu, kitab, kitabxana, axtar, tap, meqaleler, kitablar, oyrenmek, wiki, bilgi, tarix, tarixi, endir, indir, yukle, izlə, izle, mobil, telefon ucun, azeri, azəri, azerbaycanca, azərbaycanca, sayt, yüklə, pulsuz, pulsuz yüklə, haqqında, haqqinda, məlumat, melumat, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, şəkil, muisiqi, mahnı, kino, film, kitab, oyun, oyunlar, android, ios, apple, samsung, iphone, pc, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, web, computer, komputer
Birinci nov faza kecidleri ele kecidlere deyilir ki kecid noqtesinde sistemin Gibbs termodinamik potensiali ve kimyevi potensiali kesilmez lakin bu potensialin temperatura ve tezyiqe gore birinci tertib toremeleri ile teyin olunan fiziki kemiyyetler entropiya ve hecm sicrayisla deyissin Aqreqat halinin deyismesi birinci nov faza kecidlerine aiddir lakin eyni aqreqat hali daxilinde bas veren birinci nov faza kecidleri de var Birinci nov faza kecidlerine misallar erime ve onun eksi olan berkime buxarlanma ve eks proses kondensasiya sublimasiya qazin maye hala cevrilmeden birbasa berk hala kecmesi eks proses desublimasiya berk cismin bir kristallik modifikasiyadan digerine meselen kukurdun rombik qurulusdan monoklin qurulusa kecmesi ve s Birinci nov faza kecidlerinin xarakterik elametleri bunlardir kecid zamani istilik udulur ve ya buraxilir buna gizlin enerji deyilir Q T S2 S1 displaystyle Q T S 2 S 1 S displaystyle S entropiyadir maddenin sixligi ve onun tersi olan mexsusi hecmi bir zerreciye dusen hecm ve mexsusi entropiya bir zerreciye dusen entropiya sicrayisla deyisir sistemin istilik tutumu CP Q T P displaystyle C P left frac partial Q partial T right P sabit tezyiqde istiden genislenme emsali aP 1V V T P displaystyle alpha P frac 1 V left frac partial V partial T right P ve izotermik sixilma emsali gT 1V V P T displaystyle gamma T frac 1 V left frac partial V partial P right T kecid noqtesinde sonsuzluga beraber olur Fazalarin tarazliq eyrisiMueyyen seraitde madde eyni zamanda iki ve daha artiq fazada ola yanasi yasaya biler Meselen normal atmosfer tezyiqinde t 0oC displaystyle t 0 o C T 273K displaystyle T 273K temperaturda buz ve su maye ve onun uzerindeki buxar Molekullar bir fazadan digerine kecdiyine gore bu fazalarin her biri aciq sistemdir Zerreciklerin sayi deyisen sistemlere termodinamikada aciq sistemler deyilir Mueyyen sertler odendikde bu aciq sistemler tarazliga gelir Birkomponentli eyni molekullardan ibaret sistemin hansi olmasi tekce maddenin novunden ve temperaturdan yox hem de tezyiqden asilidir Temperaturun her bir qiymetine uygun ele bir tezyiq vardir ki bu tezyiqde madde eyni zamanda iki fazada yanasi yasaya biler Fazalarin tarazliq eyrisi Maddenin eyni zamanda iki fazada tarazliqda ola bildiyi hallar P T mustevisinde bir eyri ile ifade olunur Bu eyri fazalarin tarazliq eyrisi adlanir Tarazliq eyrisi P T mustevisini iki hisseye bolur Eyrinin bir terefindeki hallarda bir faza diger terefindeki hallarda ise diger faza mumkundur Tarazliq eyrisi uzerindeki hallarda ise her iki faza yanasi yasayir sistemin fazalari tarazliqdadir Eyri boyunca hereket etdikde tarazliq pozulmur lakin maddenin muxtelif fazalarinin nisbi miqdari deyisir Maye ve onun uzerindeki buxar misalinda fazalarin tarazliq eyrisi Sekil1 de gosterilmisdir AB eyrisi Eger tezyiqin verilmis P0 qiymetinde temperaturu artirmaqla xaricden istilik vermekle sistemin halini deyisdirsek sistem a1 halindan tarazliq eyrisi ile kesisene qeder bircins olaraq maye halinda qalir eyri uzerindeki a0 noqtesine uygun olan halda sistem tebeqelesir yeni faza qaz fazasi yaranir Bu noqteye uygun halda sisteme xaricden istilik verilmesine baxmayaraq sistemin temperaturu deyismir ona gore ki verilen istilik mayeni buxara cevirmeye serf olunur Mayenin hamisi buxara cevrildikden sonra buxarin temperaturu artir ve sistem a2 halina kecir a0 noqtesine uygun gelen T0 temperaturu mayenin qaynama temperaturu adlanir Tezyiqin verilmis qiymetinde bu temperatur maddenin maye halinda qala bildiyi maksimal temperaturdur Gorunduyu kimi qaynama temperaturu tezyiqden asilidir Meselen normal atmosfer tezyiqinde Patm suyun qaynama temperaturu 1000C 0 5Patm tezyiqinde 820C 2Patm tezyiqinde ise 1210C dir Tedrici geden birinci nov faza kecidi basa catmamis sisteme verilen ondan alinan istilik miqdari sistemin temperaturunu deyisdirmir sistem ikili fazada olur sistemin bir hissesinde kecid basa catib digerinde yox Temperaturdan istilik tarazligi serti basqa sistemin her iki fazasinda tezyiq mexaniki tarazliq serti ve kimyevi potensial maddi tarazliq serti eyni olur Ucqat noqteXususi seraitde maddenin uc aqreqat hali eyni zamanda tarazliqda ola biler Bunun ucun her uc fazanin temperaturu tezyiqi ve kimyevi potensiali eyni olmalidir Bu tezyiq ve temperaturun yalniz bir qiymetinde mumkundur P T mustevisinde hemin noqte ucqat noqte adlanir Sekil 2 de O noqtesi Buz su ve su buxari ucun ucqat noqtenin koordinatlari P0 0 006 atm T0 273K 1 Faza diaqrami Ucqat noqteden kenar hallarda sistem yalniz bir fazada berk maye ve qaz ve ya iki fazanin tarazligi halinda olur Cut cut fazalarin tarazliq eyrileri olan AO berk qaz BO berk maye ve KO maye qaz eyrileri ucqat noqtede kesisirler Maye qaz tarazliq eyrisi P T K noqtesinde qurtarir Bu noqteye kritik bohran noqte deyilir Kritik noqteye uygun kritik halda maye ile onun buxari arasinda ferq yox olur Berk qaz ve berk maye tarazliq eyrileri uzerinde ise kritik noqte musahide olunmur Ucqat noqteden baslayan berk qaz tarazliq eyrisi koordinat baslangicinda qurtarir berk maye tarazliq eyrisi ise sonsuzluga qeder uzanir Tezyiqin P lt P0 qiymetlerinde temperaturu artirdiqda berk faza mayeye cevrilmeden birbasa qaz fazasina kecir Bu hadise sublimasiya eks proses ise desublimasiya adlanir Maddenin berk ve maye fazalarinn eyni zamanda yasaya bildiyi tempertur erime temperaturu adlanir Kristal cisimlerin erime temperaturu maddenin novunden basqa tezyiqden de asilidir Verilmis tezyiqde erime temperaturundan kicik temperaturlarda medde yalniz berk bundan boyuk temperaturlada ise yalniz maye halinda ola biler Tezyiqin P0 lt P lt PK intervalinda temperatur artarken sistem ardicil olaraq her uc fazadan kecir berk maye qaz Tezyiqin P gt PK qiymetlerinde temperaturu artirdiqda sistem OB eyrisini keserek berk fazadan maye fazaya kecir temperaturun T gt TK qiymetlerinde ise sistem OK eyrisini kesmir K noqtesinden yuxaridan kecir bu halda maye ve qaz eyni zamanda movcud olmur Klapeyron Klauzius tenliyiBirinci nov faza kecidinde kimyevi potensialin kesilmezliyi tenliyi maddi tarazliq serti m1 P T m2 P T Bu tenlikden fazalarin tarazliq eyrisinin tenliyi P P T alinir Fazalarin tarazliq eyrisinin dP dT meylini mexsusi kecid istiliyini bir zerrciye dusen enerjini l ve mexsusi hecmin deyismesini y y2 y1 y1 ve y2 uygun olaraq birinci ve ikinci fazalarda bir zerreciye dusen hecmdir elaqelendiren tenlik Klapeyron Klauzius tenliyi adlanir 1 dP T l T y2 y1 Bu tenlik faza kecidi temperaturunun meselen erime ve qaynama temperaturunun tezyiqden asiligini teyin edir Tarazliq eyrisinin meylini ve maddenin fazalardaki sixliqlarini teyin ederek Klapeyron Klauzius tenliyi vasitesi ile buxarlanma erime ve ya modifikasiyalarin deyisme istiliyini hesablamaq olar l y2 ve y1 melum olduqda faza kecid temperaturunun meselen erime qaynama temperaturlarinin tezyiqden asililigini tapmaq olar dT P T y2 y1 l Buxarlanma Maye buxar faza kecidinde sisteme istilik verilir l gt 0 ve mexsusi hecm artir y2 gt y1 Bu halda yuxaridaki dusturdan gorunduyu kimi tarazliq eyrisinin meyli musbetdir dT P gt 0 yeni tezyiq artdiqca qaynama temperaturu da artir Sadelesdirilmis halda l Const qaynama temperaturunun tezyiqden asililigini tapaq Temperaturun kritik temperaturdan kicik oblastinda maye fazada mexsusi hecm buxar halina nisbeten nezere alinmaya biler y2 y1 Bundan elave buxara ideal qaz kimi baxa bilerik ve Mendeleyev Klapeyron tenliyinden PV k0NT k0 Bolsman sabitidir y2 V2 N k0T P alariq Bunu Klapeyron Klauzius tenliyinde yerine yazib tenliyi hell etsek tezyiqin temperaturdan asililigini tapariq P T P exp l k0T Burada P formal olaraq tezyiqin T halina uygun qiymetidir bu hell yalniz T lt Tk oblastinda dogrudur Buradan gorunduyu kimi tezyiq artdiqca qaynama temperaturu da artir T l k0 ln P P Erime Berk cisim maye kecidi zamani iki hal mumukundur 1 Maye fazada maddenin mexsusi hecmi berk fazadan coxdur y2 gt y1 yeni mayenin sixligi berk hala nisbeten azdir ekser maddeler ucun bu hal odenir Bu halda da l gt 0 oldugu ucun yuxaridaki dusturdan gorunduyu kimi dT P gt 0 yeni tezyiq artdiqca erime temperaturu da artir 2 Maye fazada maddenin mexsusi hecmi berk fazadan azdir y2 lt y1 bu hal cox az madde ucun odenir misal olaraq buzu cuqunu germaniumu ve talliumu gostermek olar Bu halda dT P lt 0 yeni tezyiq artdiqca erime temperaturu azalir Normal seraitde yeni bir atmosfer tezyiq altinda buz 273K de eriyir Tezyiq ne qeder olmalidir ki buzun erime temperaturu 1K azalsin Klapeyron Klauzius tenliyine esasen bunu hesablamaq olar 273K de buzun mexsusi hecmi y1 1091kq m suyun y2 1000kq m buzun erime istiliyi l 335000 C kq Bunlari nezere alsaq Klapeyron Klauzius tenliyinden dP T 135 10 5 Pa K 133atm K alariq Demeli buzun erime temperaturunu 1K asagi salmaq ucun tezyiqi 1atm den 133atm e qeder artirmaq lazimdir EdebiyyatB M Esgerov Termodinamika ve statistik fizika Baki 2005 631 seh Bazarov Termodinamika Sankt Peterburg Moskva Krasnodar 2010 376 str Istinadlarhttp elibrary bsu az books rax N 353 pdf olu kecid http elibrary sgu ru uch lit 554 pdf