நீர் நிலையின் வரைபடம். ஒற்றை-கூறு அமைப்புகள் நீரின் சமநிலையற்ற நிலைகள்

நீரின் நிலை பலவிதமான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. உயர் அழுத்தங்களில், பனியின் குறைந்தது பத்து படிக மாற்றங்களின் இருப்பு நிறுவப்பட்டுள்ளது. மிகவும் ஆய்வு செய்யப்பட்ட பனி I - இயற்கையில் காணப்படும் பனியின் ஒரே மாற்றம்.

ஒரு பொருளின் பல்வேறு மாற்றங்களின் இருப்பு - பாலிமார்பிசம் - மாநில வரைபடங்களின் சிக்கலுக்கு வழிவகுக்கிறது.

ஆயங்களில் நீரின் கட்ட வரைபடம் ஆர் - டிபடம் 15 இல் வழங்கப்பட்டுள்ளது. இது 3 ஐக் கொண்டுள்ளது கட்ட புலங்கள்- பல்வேறு பகுதிகள் ஆர், டி- ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தின் வடிவத்தில் நீர் இருக்கும் மதிப்புகள் - பனி, திரவ நீர் அல்லது நீராவி (முறையே எல், எஃப் மற்றும் பி எழுத்துக்களால் படத்தில் குறிக்கப்படுகிறது). இந்த கட்ட புலங்கள் 3 எல்லை வளைவுகளால் பிரிக்கப்படுகின்றன.

வளைவு AB - ஆவியாதல் வளைவு, சார்புநிலையை வெளிப்படுத்துகிறது வெப்பநிலையிலிருந்து திரவ நீரின் நீராவி அழுத்தம்(அல்லது, மாறாக, வெளிப்புற அழுத்தத்தில் நீரின் கொதிநிலையின் சார்புநிலையைக் குறிக்கிறது). வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இந்த வரி இரண்டு கட்டத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது சமநிலை.

திரவ நீர் ↔ நீராவி, மற்றும் கட்ட விதி மூலம் கணக்கிடப்படும் சுதந்திரத்தின் டிகிரி எண்ணிக்கை உடன்= 3 - 2 = 1. இந்த சமநிலை அழைக்கப்படுகிறது ஒரே மாதிரியான. இதன் பொருள் கணினியின் முழுமையான விளக்கத்திற்கு அதை மட்டும் தீர்மானிக்க போதுமானது ஒரு மாறி- வெப்பநிலை அல்லது அழுத்தம், ஏனெனில் கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலைக்கு ஒரே ஒரு சமநிலை அழுத்தம் மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட அழுத்தத்திற்கு ஒரே ஒரு சமநிலை வெப்பநிலை மட்டுமே உள்ளது.

வரி AB க்கு கீழே உள்ள புள்ளிகளுடன் தொடர்புடைய அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில், திரவம் முற்றிலும் ஆவியாகிவிடும், மேலும் இந்த பகுதி நீராவியின் பகுதி. கொடுக்கப்பட்ட ஒற்றை-கட்ட பகுதியில் ஒரு அமைப்பை விவரிக்க, இரண்டு சுயாதீன மாறிகள் தேவை: வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் ( உடன் = 3 – 1 = 2).

வரி AB க்கு மேலே உள்ள புள்ளிகளுடன் தொடர்புடைய அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில், நீராவி முற்றிலும் திரவமாக ஒடுக்கப்படுகிறது ( உடன்= 2). ஆவியாதல் வளைவு AB இன் மேல் வரம்பு B புள்ளியில் உள்ளது, இது முக்கியமான புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது (தண்ணீருக்கு 374.2ºС மற்றும் 218.5 atm.). இந்த வெப்பநிலைக்கு மேல், திரவ மற்றும் நீராவி கட்டங்கள் பிரித்தறிய முடியாததாக மாறும் (திரவ/நீராவி இடைமுகம் மறைந்துவிடும்), எனவே எஃப் = 1.

லைன் ஏசி - இந்த பனி பதங்கமாதல் வளைவு (சில நேரங்களில் பதங்கமாதல் கோடு என்று அழைக்கப்படுகிறது), சார்புநிலையை பிரதிபலிக்கிறது வெப்பநிலையில் பனிக்கு மேல் நீராவி அழுத்தம். இந்த கோடு மோனோவேரியண்ட் சமநிலை பனி ↔ நீராவி ( உடன்= 1). கோட்டிற்கு மேலே ஏசி பனி பகுதி, கீழே நீராவி பகுதி.

வரி AD - உருகும் வளைவு, சார்புநிலையை வெளிப்படுத்துகிறது பனி உருகும் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம்மற்றும் மோனோவேரியண்ட் சமநிலை பனி ↔ திரவ நீர் ஒத்துள்ளது. பெரும்பாலான பொருட்களுக்கு, AD கோடு செங்குத்தாக இருந்து வலதுபுறமாக மாறுகிறது, ஆனால் நீரின் நடத்தை முரண்பாடானது: திரவ நீர் பனியை விட குறைவான அளவை ஆக்கிரமிக்கிறது. அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு திரவ உருவாக்கத்தை நோக்கி சமநிலையில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும், அதாவது உறைபனி புள்ளி குறையும்.

உயர் அழுத்தங்களில் பனி உருகும் வளைவைக் கண்டறிய பிரிட்ஜ்மேன் முன்னோடியாக மேற்கொண்ட ஆய்வுகள் அனைத்தும் இருக்கும் பனியின் படிக மாற்றங்கள், முதல் தவிர, தண்ணீரை விட அடர்த்தியானவை. எனவே, AD கோட்டின் மேல் வரம்பு புள்ளி D ஆகும், அங்கு பனி I (சாதாரண பனி), பனி III மற்றும் திரவ நீர் ஆகியவை சமநிலையில் உள்ளன. இந்த புள்ளி –22ºС மற்றும் 2450 இல் அமைந்துள்ளது atm.

அரிசி. 15. நீரின் கட்ட வரைபடம்

நீரின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி, படம் 15 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி கட்ட வரைபடம் எப்போதும் எளிமையானது அல்ல என்பது தெளிவாகிறது. நீர் பல திடமான கட்டங்களின் வடிவத்தில் இருக்கலாம், அவை அவற்றின் படிக அமைப்பில் வேறுபடுகின்றன (படம் 16 ஐப் பார்க்கவும்).

அரிசி. 16. பரந்த அளவிலான அழுத்த மதிப்புகளில் நீரின் விரிவாக்கப்பட்ட கட்ட வரைபடம்.

காற்று இல்லாத நிலையில் நீரின் மூன்று புள்ளி (மூன்று கட்டங்களின் சமநிலையை பிரதிபலிக்கும் ஒரு புள்ளி - திரவம், பனி மற்றும் நீராவி) 0.01ºС ( டி = 273,16கே) மற்றும் 4.58 mmHg. சுதந்திரத்தின் அளவுகளின் எண்ணிக்கை உடன்= 3-3 = 0 மற்றும் அத்தகைய சமநிலை மாறாதது என்று அழைக்கப்படுகிறது.

காற்றின் முன்னிலையில், மூன்று கட்டங்களும் 1 இல் சமநிலையில் இருக்கும் atm. மற்றும் 0ºС ( டி = 273,15கே) காற்றில் மூன்று புள்ளிகளின் குறைவு பின்வரும் காரணங்களால் ஏற்படுகிறது:

1. திரவ நீரில் காற்றின் கரைதிறன் 1 மணிக்கு atm, இது மூன்று புள்ளியில் 0.0024ºС குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது;

2. 4.58 இலிருந்து அழுத்தம் அதிகரிப்பு mmHg. 1 வரை atm, இது மூன்று புள்ளியை மற்றொரு 0.0075ºС ஆல் குறைக்கிறது.

பெறப்பட்ட பொருளை என்ன செய்வோம்:

இந்த பொருள் உங்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருந்தால், அதை சமூக வலைப்பின்னல்களில் உங்கள் பக்கத்தில் சேமிக்கலாம்:

ட்வீட்

இந்த பிரிவில் உள்ள அனைத்து தலைப்புகளும்:

இயற்பியல் வேதியியலின் பொருள் மற்றும் அதன் முக்கியத்துவம்
இயற்பியல் வேதியியல் வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் நிகழ்வுகளுக்கு இடையிலான உறவைப் படிக்கிறது. வேதியியலின் இந்தப் பிரிவு வேதியியல் மற்றும் இயற்பியலுக்கு இடையே உள்ள எல்லைக்கோடு ஆகும். பற்றி தத்துவார்த்த மற்றும் சோதனை முறைகளைப் பயன்படுத்துதல்

இயற்பியல் வேதியியல் வளர்ச்சியின் வரலாற்றின் சுருக்கமான அவுட்லைன்
"இயற்பியல் வேதியியல்" என்ற சொல் மற்றும் இந்த அறிவியலின் வரையறை முதன்முதலில் 1752-1754 இல் எம்.வி. லோமோனோசோவ் என்பவரால் வழங்கப்பட்டது. அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸின் மாணவர்களுக்கு இயற்பியல் வேதியியல் பாடத்தை கற்பித்தார் மற்றும் இந்த பாடத்தின் கையெழுத்துப் பிரதியை விட்டுவிட்டார் “Vve

ஆற்றல். ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றத்தின் சட்டம்
பொருளின் ஒரு ஒருங்கிணைந்த சொத்து (பண்பு) இயக்கம்; அது பொருளைப் போலவே அழியாதது. பொருளின் இயக்கம் வெவ்வேறு வடிவங்களில் வெளிப்படுகிறது, இது ஒன்றோடொன்று மாறக்கூடியது. நகர்வுகளை அளவிடவும்

வெப்ப இயக்கவியலின் பொருள், முறை மற்றும் எல்லைகள்
பலவிதமான செயல்முறைகளில் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் வடிவங்களாக, வெப்பம் மற்றும் வேலையில் கவனம் செலுத்துகிறது, வெப்ப இயக்கவியல் அதன் பரிசீலனை வட்டத்தில் பல ஆற்றல் சார்புகளை உள்ளடக்கியது.

வெப்பம் மற்றும் வேலை
ஒரு உடலிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு மாறும்போது இயக்கத்தின் வடிவங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மற்றும் ஆற்றலின் தொடர்புடைய மாற்றங்கள் மிகவும் வேறுபட்டவை. இயக்கத்தின் மாற்றத்தின் வடிவங்கள் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய ஆற்றல் மாற்றங்கள்

வெப்பம் மற்றும் வேலையின் சமநிலை
பரஸ்பர மாற்றங்களின் போது வெப்பத்திற்கும் வேலைக்கும் இடையே நிலையான சமமான உறவு டி.பி. ஜூலின் (1842-1867) கிளாசிக்கல் சோதனைகளில் நிறுவப்பட்டது. ஒரு பொதுவான ஜூல் பரிசோதனை பின்வருமாறு (

உள் ஆற்றல்
வட்டம் அல்லாத செயல்முறைக்கு, அமைப்பு அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பாததால், சமத்துவம் (I, 1) திருப்தி அடையவில்லை. இதற்குப் பதிலாக, ஒரு வட்டம் அல்லாத செயல்முறைக்கான சமன்பாடுகளை எழுதலாம் (குணத்தை தவிர்த்து

வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி
வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி (முதல் விதி) ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. இரசாயனங்கள் உட்பட பல்வேறு செயல்முறைகளின் போது ஆற்றல் சமநிலையை கணக்கிட இது உங்களை அனுமதிக்கிறது

மாநில சமன்பாடுகள்
சமநிலையில் உள்ள ஒரு அமைப்பின் பல பண்புகள் மற்றும் அதன் தொகுதி கட்டங்கள் ஒன்றுக்கொன்று சார்ந்தவை. அவற்றில் ஒரு மாற்றம் மற்றவற்றில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இடையே அளவு செயல்பாட்டு சார்புகள்

பல்வேறு செயல்முறைகளின் செயல்பாடு
பல ஆற்றல் செயல்முறைகள் வேலை என்ற பெயரில் ஒன்றுபட்டுள்ளன; இந்த செயல்முறைகளின் பொதுவான சொத்து என்பது வெளியில் இருந்து செயல்படும் சக்தியைக் கடக்க அமைப்பின் ஆற்றல் செலவாகும். இத்தகைய செயல்முறைகள் அடங்கும்

வெப்ப திறன். பல்வேறு செயல்முறைகளின் வெப்பத்தை கணக்கிடுதல்
ஒரு உடலின் குறிப்பிட்ட (கள்) அல்லது மோலார் (சி) வெப்பத் திறனின் சோதனைத் தீர்மானமானது, ஒரு கிராம் அல்லது ஒரு மோலைச் சூடாக்கும்போது உறிஞ்சப்படும் வெப்ப Q ஐ அளவிடுவதைக் கொண்டுள்ளது.

கலோரிக் குணகங்கள்
U அமைப்பின் உள் ஆற்றல், மாநிலத்தின் செயல்பாடாக இருப்பதால், அமைப்பின் சார்பற்ற மாறிகளின் (நிலை அளவுருக்கள்) செயல்பாடாகும். எளிமையான அமைப்புகளில் நாம் அகத்தை கருத்தில் கொள்வோம்

ஒரு சிறந்த வாயுவிற்கு வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியின் பயன்பாடு
ஒரு சிறந்த வாயுவைக் கருத்தில் கொள்வோம், அதாவது மெண்டலீவ்-கிளாபிரான் சமன்பாட்டால் ஒரு மோலின் நிலை விவரிக்கப்படும் வாயு:

வாயுக்களில் அடிபயாடிக் செயல்முறைகள்
ஒரு தெர்மோடைனமிக் சிஸ்டம் மீளக்கூடியதாக இருந்தால் அடியாபாடிக் செயல்முறைக்கு உட்படுவதாகவும், அந்த அமைப்பு வெப்பமாக தனிமைப்படுத்தப்பட்டதாகவும் இருந்தால், அந்த அமைப்புக்கும் இடையே வெப்பப் பரிமாற்றம் ஏற்படாது.

என்டல்பி
விரிவாக்க வேலை மட்டுமே செய்யப்படும் செயல்முறைகளுக்கான வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியின் சமன்பாடு வடிவம் பெறுகிறது: δQ = dU + PdV (I, 51) செயல்முறை ஒரு மாறிலியில் நடந்தால்

இரசாயன மாறி. வேதியியல் மற்றும் கட்ட மாற்றங்களுடன் கூடிய செயல்முறைகளுக்கான வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியை உருவாக்குதல்
சமன்பாடுகள் (I, 27), (I, 28) மற்றும் வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதியின் முன்னர் கொடுக்கப்பட்ட சூத்திரங்கள் எந்த சமநிலை மூடிய அமைப்பிற்கும் செல்லுபடியாகும்.

தெர்மோகெமிஸ்ட்ரி. ஹெஸ்ஸின் சட்டம்
வேதியியல் மாற்றங்களின் போது, ​​அமைப்பின் உள் ஆற்றலில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது, ஏனெனில் எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் உள் ஆற்றல் தொடக்கப் பொருட்களின் உள் ஆற்றலிலிருந்து வேறுபடுகிறது.

வெப்பநிலையில் வெப்ப விளைவின் சார்பு. கிர்ச்சோஃப் சமன்பாடு
ஹெஸ்ஸின் சட்டத்தின்படி, அனைத்து எதிர்வினைகளின் உருவாக்கம் அல்லது எரிப்பு வெப்பங்கள் அறியப்படும் வெப்பநிலையில் ஒரு எதிர்வினையின் வெப்ப விளைவைக் கணக்கிட முடியும் (பொதுவாக 298K). இருப்பினும், அடிக்கடி

தன்னிச்சையான மற்றும் தன்னிச்சையான செயல்முறைகள்
வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி மற்றும் பல்வேறு செயல்முறைகளின் போது அதிலிருந்து எழும் உடல்களுக்கு இடையிலான ஆற்றல் பரிமாற்ற விதிகளிலிருந்து, பொதுவாகச் சொன்னால், இந்த செயல்முறை சாத்தியமா என்பது பற்றி ஒரு முடிவுக்கு வர முடியாது.

வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதி
மிகவும் பொதுவான மற்றும் நிச்சயமாக தன்னிச்சையான செயல்முறைகள் வெப்பமான உடலிலிருந்து குளிர்ச்சியான ஒன்றிற்கு வெப்பத்தை மாற்றுவது (வெப்ப கடத்தல்) மற்றும் வேலையை வெப்பமாக மாற்றுவது (உராய்வு). பல நூற்றாண்டுகள் பழமையான வாழ்க்கை

என்ட்ரோபி மாற்றத்தை கணக்கிடுவதற்கான முறைகள்
என்ட்ரோபியை நிர்ணயிக்கும் சமன்பாடுகள் (II, 12) மற்றும் (II, 13), அமைப்பின் என்ட்ரோபியில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் கணக்கீட்டிற்கான ஆரம்ப சமன்பாடுகள் மட்டுமே. Eq இல் தனிம வெப்பத்தை மாற்றுதல்.

பிளாங்கின் கருத்து
சமன்பாடு (II, 3) ஐப் பயன்படுத்தி, அமைப்பின் என்ட்ரோபியின் முழுமையான மதிப்பைக் கணக்கிட முடியாது. இந்த சாத்தியக்கூறு ஒரு புதிய, நிரூபிக்க முடியாத நிலையால் வழங்கப்படுகிறது, இது வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டு விதிகளிலிருந்து பின்பற்றப்படவில்லை.

முழுமையான என்ட்ரோபி மதிப்புகள்
வேதியியல் சேர்மங்களின் என்ட்ரோபியின் முழுமையான மதிப்புகளைக் கணக்கிட, வேதியியல் செயல்முறைகளின் வெப்ப இயக்கவியல் ஆய்வில் பிளாங்கின் போஸ்டுலேட் பயன்படுத்தப்படுகிறது - இதில் அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்த அளவுகள்

நிலையான என்ட்ரோபி. இரசாயன எதிர்வினையின் போது என்ட்ரோபியில் மாற்றம்
என்ட்ரோபி, மற்ற வெப்ப இயக்கவியல் செயல்பாடுகளைப் போலவே, பொதுவாக பொருளின் நிலையான நிலை என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. நிலையான நிலை நிலையான நிலைமைகளால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது என்பதை நினைவில் கொள்க

என்ட்ரோபியின் புள்ளிவிவர விளக்கம்
நிலையின் செயல்பாடாக என்ட்ரோபியின் கருத்து மேக்ரோஸ்கோபிக் கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதியின் செல்லுபடியாகும் தன்மை, மீளமுடியாத செயல்முறைகளின் யதார்த்தத்துடன் தொடர்புடையது. மீள முடியாதது போலல்லாமல்

ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ் ஆற்றல்
வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாவது விதி தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்புகளில் செயல்முறைகளின் தன்னிச்சையான நிகழ்வுக்கான அளவுகோல்களை தீர்மானிக்கிறது என்பதை நினைவில் கொள்வோம். இருப்பினும், அத்தகைய நிலைமைகள் (சுற்றுச்சூழலுடன் ஆற்றல் மற்றும் பொருள் பரிமாற்றம் இல்லாமை

கிப்ஸ் ஆற்றல்
விரிவாக்கப் பணியைத் தவிர, பிற வகையான வேலைகளின் பொதுவான வடிவத்தில் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள விரும்புகிறோம், தொடக்கப் பணியை விரிவாக்கம் மற்றும் பிற வகை வேலைகளின் கூட்டுத்தொகையாக வழங்குகிறோம்: dW = PdV + dW" (III, 15)

சிறப்பியல்பு செயல்பாடுகள். மாநிலத்தின் அடிப்படை (நியாய) சமன்பாடுகள்
முன்னதாக, பின்வரும் வெப்ப இயக்கவியல் செயல்பாடுகளை வரையறுத்தோம் - அமைப்பின் பண்புகள்: உள் ஆற்றல் U, என்டல்பி H, என்ட்ரோபி S, ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ் ஆற்றல் F, கிப்ஸ் ஆற்றல் ஜி

மேக்ஸ்வெல்லின் உறவுகள்
பண்பு சார்புகளின் இரண்டாவது கலப்பு வழித்தோன்றல்களை இப்போது கருத்தில் கொள்வோம். சமன்பாடுகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு (III, 26), நாம் எழுதலாம்:

கிப்ஸ்-ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ் சமன்பாடு
கிப்ஸ்-ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ் சமன்பாடு, ரசாயன எதிர்வினைகளின் வெப்பத்தை சார்ந்து இருந்தால், எந்த வெப்பநிலையிலும் கிப்ஸ் ஆற்றலின் மாற்றத்தை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது.

சிறந்த வாயுக்களின் கலவையின் கிப்ஸ் ஆற்றல். இரசாயன ஆற்றலை தீர்மானித்தல்
கிப்ஸ் ஆற்றல் ஒரு விரிவான செயல்பாடாகும், இது சிறந்த வாயுக்களின் கலவைக்கு அதன் மதிப்பைக் கணக்கிடுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. காட்டப்பட்டுள்ளபடி, பகிர்வுகளால் பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்பட்ட ஒரு தொட்டியை கற்பனை செய்வோம்

இரசாயன சாத்தியம்
"வேதியியல் திறன்" என்ற கருத்தின் அர்த்தத்தை தெளிவுபடுத்த, நிலையான P மற்றும் T இல் வெளிப்பாட்டை (III.51) வேறுபடுத்துவோம்:

கட்ட மாற்றங்கள். கிளாபிரான்-கிளாசியஸ் சமன்பாடு
சமநிலையில் இருக்கும் ஒரு தூய பொருளின் பல கட்டங்களைக் கொண்ட அமைப்பில், ஒரு கட்டத்தில் இருந்து மற்றொரு பொருளின் மாற்றம் சாத்தியமாகும். இத்தகைய மாற்றங்கள் கட்ட மாற்றங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

முதல் வரிசையின் கட்ட மாற்றங்கள். உருகுதல். ஆவியாதல்
சமநிலையில் இணைந்திருக்கும் இரண்டு கட்டங்களின் ஐசோபாரிக் சாத்தியக்கூறுகளின் சமத்துவம் மற்றும் கிப்ஸ் ஆற்றலின் முதல் வழித்தோன்றல்களில் (என்ட்ரோபி மற்றும் வால்யூம்) திடீர் மாற்றம் ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படும் கட்ட மாற்றங்கள்

இரண்டாவது வரிசையின் கட்ட மாற்றங்கள்
இரண்டாவது-வரிசை கட்ட மாற்றம் என்பது ஒரு பொருளின் ஒரு கட்டத்தில் இருந்து மற்றொரு நிலைக்கு சமநிலை மாற்றம் ஆகும், இதில் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தைப் பொறுத்து கிப்ஸ் ஆற்றலின் இரண்டாவது வழித்தோன்றல்கள் மட்டுமே திடீரென மாறுகின்றன.

வெப்பநிலையில் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்தின் சார்பு
ஒரு திரவத்தின் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது. உருகும் புள்ளிகளில் தொடங்கும் சில திரவங்களின் நீராவி அழுத்த வளைவுகளைக் காட்டும் படம் 12ல் இருந்து இதைக் காணலாம்.

பொதுவான சமநிலை நிலைமைகள்
நிலையான அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில் சமநிலையில் உள்ள எந்த மூடிய அமைப்பும் உறவால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது:

கிப்ஸ் கட்ட விதி
1876 ​​ஆம் ஆண்டில், சமநிலையில் உள்ள கட்டங்களின் எண்ணிக்கை (F), கூறுகளின் எண்ணிக்கை (K) மற்றும் அமைப்பின் சுதந்திரத்தின் அளவுகள் (C) ஆகியவற்றை இணைக்கும் ஒரு எளிய சூத்திரத்தை கிப்ஸ் பெற்றார். சமநிலையில் நாம் இருக்க வேண்டும்

ஒரு-கூறு அமைப்புகளுக்கு கிப்ஸ் கட்ட விதியின் பயன்பாடு. நீர் மற்றும் கந்தகத்தின் கட்ட வரைபடங்கள்
ஒரு-கூறு அமைப்பிற்கு K = 1 மற்றும் கட்ட விதி வடிவத்தில் எழுதப்பட்டுள்ளது: C = 3 - F என்றால் F = 1, பின்னர் C = 2, அவர்கள் கணினி இருவகை என்று கூறுகிறார்கள்;

சல்பர் கட்ட வரைபடம்
படிக கந்தகம் இரண்டு மாற்றங்களின் வடிவத்தில் உள்ளது - orthorhombic (Sp) மற்றும் monoclinic (Sm). எனவே, நான்கு கட்டங்களின் இருப்பு சாத்தியமாகும்: ரோம்பிக், மோ

வெகுஜன நடவடிக்கை சட்டம். வாயு-கட்ட எதிர்வினைகளுக்கான சமநிலை மாறிலி
சமன்பாட்டின் படி A1, A2 ... Ai, A'1, A'2 ... A'i ஆகிய வாயுப் பொருட்களுக்கு இடையே வேதியியல் ரீதியாக மீளக்கூடிய எதிர்வினை ஏற்படுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம்:

இரசாயன எதிர்வினை சமவெப்ப சமன்பாடு
சமன்பாட்டின் படி சிறந்த வாயுக்களின் கலவையில் ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை ஏற்படுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம்

வேதியியல் தொடர்பு பற்றிய கருத்து
சில பொருட்கள் ஒருவருக்கொருவர் எளிதாகவும் விரைவாகவும் வினைபுரிகின்றன, மற்றவை சிரமத்துடன், மற்றவை எதிர்வினையாற்றுகின்றன என்ற உண்மையிலிருந்து, ஒரு சிறப்பு வேதியியல் தொடர்பு இருப்பது அல்லது இல்லாதது பற்றிய அனுமானம் எழுகிறது.

சமநிலை கலவைகளின் கலவையை கணக்கிட வெகுஜன நடவடிக்கை விதியைப் பயன்படுத்துதல்
நிலையான நிலை சமநிலையில் அமைப்பின் கலவையை தீர்மானிக்க, எனவே எதிர்வினை தயாரிப்பு (கள்) விளைச்சல், சமநிலை மாறிலி மற்றும் ஆரம்ப கலவையின் கலவையை அறிந்து கொள்வது அவசியம். கலவை

பன்முக இரசாயன சமநிலை
வெகுஜன நடவடிக்கை விதி இலட்சிய வாயுக்களின் நிலையின் விதியைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்டது மற்றும் இது முதன்மையாக வாயு கலவைகளுக்கு பொருந்தும். இருப்பினும், குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்கள் இல்லாமல் இது குறிப்பிடத்தக்கதாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்

வேதியியல் சமநிலையில் வெப்பநிலையின் தாக்கம். ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் ஐசோபார் சமன்பாடு
வேறுபட்ட வடிவத்தில் வெப்பநிலையில் K0 சார்ந்திருப்பதைத் தீர்மானிக்க, நாம் கிப்ஸ்-ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறோம் (III, 41)

Le Chatelier-Brown கொள்கை
சமநிலையிலிருந்து வெளியே கொண்டுவரப்பட்ட ஒரு அமைப்பு மீண்டும் சமநிலை நிலைக்குத் திரும்புகிறது. லு சாட்லியர் மற்றும் பிரவுன் ஒரு எளிய கொள்கையை முன்மொழிந்தனர், அதை எப்படிக் கணிக்க முடியும்

நெர்ன்ஸ்டின் வெப்ப தேற்றம்
கிப்ஸ் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் நேரடி மற்றும் எளிமையான கணக்கீடு, இதன் விளைவாக, இரசாயன எதிர்வினைகளின் சமநிலை மாறிலிகள் இரசாயன எதிர்வினையின் வெப்பம் மற்றும் முழுமையான மதிப்புகள் தெரிந்தால் சிரமங்களை ஏற்படுத்தாது.

ஐடியல் அமைப்புகளில் இரசாயன சமநிலை
வெகுஜன நடவடிக்கை விதி (V, 5) ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, சிறந்த வாயுக்களுக்கு (அல்லது சிறந்த தீர்வுகள்) மட்டுமே பொருந்தும். அத்தகைய அமைப்புகளுக்கு, வினையின் சமநிலை சார்பு பகுதி அழுத்தங்களின் தயாரிப்பு

பொருட்களின் என்டல்பியின் சார்பு மற்றும் அழுத்தத்தின் மீது இரசாயன எதிர்வினைகளின் வெப்ப விளைவுகள்
அழுத்தத்தின் மீது என்டல்பி சார்ந்திருப்பதைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​அதன் மொத்த வேறுபாட்டிற்கு (III, 27) நன்கு அறியப்பட்ட வெளிப்பாட்டைப் பயன்படுத்துவோம்: dH = VdP + TdS டிவைட் e

நீர் மற்றும் நீராவியின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகள்

"தண்ணீர்" என்ற வார்த்தையின் மூலம் நாம் H 2 O ஐ அதன் சாத்தியமான கட்ட நிலைகளில் குறிப்பிடுகிறோம்.

இயற்கையில், நீர் இருக்கலாம் மூன்று மாநிலங்களில்: தொலைக்காட்சி (பனி, பனி), எல். (நீர்), g. (நீராவி).

ஆற்றல் இல்லாத தண்ணீரைக் கருதுங்கள். சுற்றுச்சூழலுடன் தொடர்பு புதன், அதாவது. சமநிலையில்.

பனி அல்லது திரவத்தின் மேற்பரப்பில் எப்போதும் நீராவி இருக்கும். தொடர்பு கட்டங்கள் t/d சமநிலையில் உள்ளன: வேகமான மூலக்கூறுகள் திரவ கட்டத்தில் இருந்து வெளியே பறக்கின்றன, மேற்பரப்பு சக்திகளை கடந்து, மற்றும் நீராவி கட்டத்தில் இருந்து மெதுவான மூலக்கூறுகள் திரவமாக நகரும். கட்டம்.

சமநிலை நிலையில், ஒவ்வொரு T ஒரு குறிப்பிட்ட நீராவி அழுத்தத்தை ஒத்துள்ளது - மொத்தம் (திரவத்திற்கு மேலே நீராவி மட்டுமே இருந்தால்) அல்லது பகுதி (காற்று அல்லது பிற வாயுக்களுடன் நீராவி கலவை இருந்தால்).

திரவத்துடன் சமநிலையில் நீராவி. அது உருவான கட்டம் நிறைவுற்றது, மற்றும் தொடர்புடைய T என்பது T செறிவு மற்றும் அழுத்தம்–p செறிவு.

நீரின் சமநிலையற்ற நிலைகள்:

a) திரவத்தின் மேல் உள்ள நீராவி அழுத்தம் செறிவு அழுத்தத்திற்கு கீழே குறையட்டும். இந்த வழக்கில், சமநிலை சீர்குலைந்து, திரவ கட்டத்தில் இருந்து வாயு கட்டத்திற்கு பொருளின் ஈடுசெய்யப்படாத மாற்றம் வேகமான மூலக்கூறுகள் காரணமாக கட்ட இடைமுகத்தின் மூலம் நிகழ்கிறது.

திரவத்திலிருந்து ஒரு பொருளின் ஈடுசெய்யப்படாத மாற்றத்தின் செயல்முறை. நகரத்தில் கட்டங்கள் - ஆவியாதல்.

ஒரு பொருளை திடமான கட்டத்திலிருந்து வாயு கட்டத்திற்கு ஈடுசெய்யாமல் மாற்றும் செயல்முறை அழைக்கப்படுகிறது பதங்கமாதல் அல்லது பதங்கமாதல் .

ஆவியாதல் அல்லது பதங்கமாதல் தீவிரம் விளைவாக நீராவி தீவிர நீக்கம் அதிகரிக்கிறது. இந்த வழக்கில், அதிலிருந்து அதிக ஆற்றல் கொண்ட மூலக்கூறுகள் வெளியேறுவதால் திரவ கட்டத்தின் வெப்பநிலை குறைகிறது. காற்றின் ஓட்டத்தை வீசுவதன் மூலம் அழுத்தத்தைக் குறைக்காமல் இதை அடைய முடியும்.

b) திறந்த பாத்திரத்தில் திரவத்திற்கு வெப்பம் வழங்கப்பட வேண்டும். இந்த வழக்கில், டி, மற்றும், அதன்படி, திரவத்திற்கு மேலே உள்ள நிறைவுற்ற நீராவியின் p அதிகரிக்கிறது மற்றும் முழு வெளிப்புற அழுத்தத்தை (P = P n) அடைய முடியும். வழக்கில் P = P n, வெப்ப மேற்பரப்பில், திரவத்தின் டி இங்கு நிலவும் அழுத்தத்தில் நிறைவுற்ற நீராவி T க்கு மேல் உயர்கிறது. திரவத்தின் தடிமன் உள்ள நீராவி உருவாவதற்கு நிலைமைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.

ஒரு பொருளை திரவ கட்டத்தில் இருந்து நேரடியாக திரவத்திற்குள் நீராவி நிலைக்கு மாற்றும் செயல்முறை அழைக்கப்படுகிறது கொதிக்கும்.

ஒரு திரவத்தின் தடிமன் உள்ள நீராவி குமிழ்களின் அணுக்கருவின் செயல்முறை சிக்கலானது. நீர் கொதிக்க, வெப்ப விநியோகத்தின் மேற்பரப்பில் ஆவியாதல் மையங்கள் இருப்பது அவசியம் - மந்தநிலைகள், புரோட்ரஷன்கள், முறைகேடுகள் போன்றவை. வெப்பமூட்டும் மேற்பரப்பில், கொதிக்கும் போது, ​​இங்கு நிலவும் அழுத்தத்தில் டி நீர் மற்றும் நிறைவுற்ற நீராவி வேறுபாடு வெப்ப விநியோகத்தின் தீவிரத்தைப் பொறுத்தது மற்றும் பல்லாயிரக்கணக்கான டிகிரிகளை எட்டும்.

ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பு பதற்றம் சக்திகளின் செயல், அதன் மேலே உள்ள நிறைவுற்ற நீராவியின் வெப்பநிலையுடன் ஒப்பிடும்போது 0.3-1.5 o C வரை கொதிக்கும் போது, ​​கட்ட இடைமுகத்தில் திரவத்தை அதிக வெப்பமாக்குகிறது.

திரவ நிலையில் இருந்து நீராவி கட்டத்திற்கு ஒரு பொருளை மாற்றும் எந்த செயல்முறையும் - ஆவியாதல்.

ஆவியாக்கத்திற்கு எதிரான செயல்முறை, அதாவது. நீராவி கட்டத்திலிருந்து திரவ நிலைக்கு ஒரு பொருளின் ஈடுசெய்யப்படாத மாற்றம் - ஒடுக்கம்.

நிலையான நீராவி அழுத்தத்தில், ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில் ஒடுக்கம் ஏற்படுகிறது (கொதித்தல் போன்றது) மற்றும் அமைப்பிலிருந்து வெப்பத்தை அகற்றுவதன் விளைவாகும்.

பதங்கமாதலுக்கு எதிரான செயல்முறை, அதாவது. ஒரு பொருளின் நீராவி கட்டத்திலிருந்து நேரடியாக திட நிலைக்கு மாறுதல் - பதங்கமாதல்.

கொதிநிலையில் நீரின் திரவ நிலை அழைக்கப்படுகிறது திரவத்துடன் நிறைவுற்றது .

கொதிநிலை (செறிவு) வெப்பநிலையில் நீராவி அழைக்கப்படுகிறது உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவி .

இரண்டு-கட்ட கலவை "l+p" நிறைவுற்ற நிலையில் - ஈரமான நிறைவுற்ற நீராவி.

t/d இல், இந்த சொல் இரண்டு-கட்ட அமைப்புகளுக்கு பொருந்தும், இதில் நிறைவுற்ற நீராவி திரவ மட்டத்திற்கு மேல் இருக்கலாம் அல்லது நீராவி கலவையை அதில் இடைநிறுத்தப்பட்ட திரவ துளிகளுடன் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தலாம். ஈரமான நிறைவுற்ற நீராவியை வகைப்படுத்த, இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. கருத்து வறட்சியின் அளவு எக்ஸ், இது உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவியின் வெகுஜனத்தின் விகிதமாகும்,எம்.எஸ்.என்.பி., கலவையின் மொத்த வெகுஜனத்திற்கு,m cm = m s.n.p + m w.s.n., செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் திரவத்துடன்:

செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் உள்ள நீரின் திரவ கட்டத்தின் நிறை விகிதம் கலவையின் வெகுஜனத்திற்கு ஈரப்பதத்தின் அளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது (1கள்):

நிலையான p இல் ஈரமான நிறைவுற்ற நீராவிக்கு வெப்ப வழங்கல் மாற்றம் l க்கு வழிவகுக்கிறது. p இல் உள்ள கலவையின் கட்டம். இந்த வழக்கில், கலவையின் T (செறிவு) இல்லாமல் இருக்கலாம் அனைத்து திரவமும் நீராவியாக மாற்றப்படும் வரை அதிகரித்தது. செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் நீராவி கட்டத்திற்கு மட்டுமே வெப்பத்தை மேலும் வழங்குவது நீராவியின் டி அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.

கொடுக்கப்பட்ட அழுத்தத்தில் செறிவூட்டல் வெப்பநிலைக்கு மேல் வெப்பநிலை கொண்ட நீராவி அழைக்கப்படுகிறது சூடாக்கப்பட்ட நீராவி. அதிசூடேற்றப்பட்ட நீராவியின் வெப்பநிலை வேறுபாடுடி மற்றும் அதே அழுத்தத்தின் நிறைவுற்ற நீராவிடி என் அழைக்கப்பட்டது நீராவி சூப்பர்ஹீட் பட்டம் Dt p = t -t n.

நீராவி சூப்பர் ஹீட்டின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​அதன் அளவு அதிகரிக்கிறது, மூலக்கூறுகளின் செறிவு குறைகிறது, மேலும் அதன் பண்புகள் வாயுக்களை நெருங்குகிறது.

6.2 H 2 Oக்கான கட்ட வரைபடங்கள் P,t-, P,v- மற்றும் T,s

H 2 O நிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் பல்வேறு t/d செயல்முறைகளை பகுப்பாய்வு செய்ய, கட்ட வரைபடங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இங்கே நாம் இரண்டாவது வகைக்கு செல்லலாம். வார்த்தையின் கீழ் "பனி"தண்ணீரின் திட நிலை நிலையை நாம் புரிந்து கொள்ளப் பழகிவிட்டோம். ஆனால் அது தவிர, மற்ற பொருட்களும் உறைபனிக்கு உட்பட்டவை. எனவே, அசல் பொருளின் வேதியியல் கலவை மூலம் பனியை வேறுபடுத்தலாம், எடுத்துக்காட்டாக, கார்பன் டை ஆக்சைடு, அம்மோனியா, மீத்தேன் பனி மற்றும் பிற.

மூன்றாவதாக, நீர் பனியின் படிக லட்டுகள் (மாற்றங்கள்) உள்ளன, இதன் உருவாக்கம் வெப்ப இயக்கவியல் காரணியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அதைத்தான் இந்த பதிவில் கொஞ்சம் பேசுவோம்.

பனிக்கட்டி என்ற கட்டுரையில், நீரின் அமைப்பு அதன் திரட்டல் நிலையில் மாற்றத்துடன் எவ்வாறு மறுசீரமைக்கப்படுகிறது என்பதைப் பார்த்தோம், மேலும் சாதாரண பனியின் படிக அமைப்பைத் தொட்டோம். நீர் மூலக்கூறின் உள் அமைப்பு மற்றும் அனைத்து மூலக்கூறுகளையும் ஒரு வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பில் இணைக்கும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளுக்கு நன்றி, பனியின் ஒரு அறுகோண (அறுகோண) படிக லட்டு உருவாகிறது. அறுகோண படிக மாற்றத்திற்கு அடியில் இருக்கும் ஒரு முக்கோண பிரமிடு அல்லது டெட்ராஹெட்ரான் வடிவத்தில் ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக உள்ள மூலக்கூறுகள் (ஒரு மைய மற்றும் நான்கு மூலைகள்) அமைக்கப்பட்டுள்ளன. வரைபடம். 1).

மூலம், பொருளின் மிகச்சிறிய துகள்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம் நானோமீட்டர்கள் (என்எம்) அல்லது ஆங்ஸ்ட்ரோம்களில் அளவிடப்படுகிறது (19 ஆம் நூற்றாண்டின் ஸ்வீடிஷ் இயற்பியலாளர் ஆண்டர்ஸ் ஜோனாஸ் ஆங்ஸ்ட்ரோம் பெயரிடப்பட்டது; குறியீடால் குறிக்கப்படுகிறது Å). 1 Å = 0.1 nm = 10−10 m.

சாதாரண பனியின் இந்த அறுகோண அமைப்பு அதன் முழு அளவிலும் நீண்டுள்ளது. இதை நீங்கள் நிர்வாணக் கண்ணால் தெளிவாகக் காணலாம்: குளிர்காலத்தில் பனிப்பொழிவின் போது, ​​உங்கள் ஸ்லீவ் அல்லது கையுறையில் ஒரு ஸ்னோஃப்ளேக்கைப் பிடித்து அதன் வடிவத்தை உற்றுப் பாருங்கள் - இது ஆறு-கதிர் அல்லது அறுகோணமானது. இது ஒவ்வொரு ஸ்னோஃப்ளேக்கிற்கும் பொதுவானது, ஆனால் ஒரு ஸ்னோஃப்ளேக் கூட மற்றொன்றை மீண்டும் செய்யாது (இதைப் பற்றி எங்கள் கட்டுரையில் மேலும்). மற்றும் பெரிய பனி படிகங்கள் கூட அவற்றின் வெளிப்புற வடிவத்துடன் உள் மூலக்கூறு கட்டமைப்பிற்கு ஒத்திருக்கிறது ( படம்.2).

ஒரு பொருளின் மாற்றம், குறிப்பாக நீர், ஒரு மாநிலத்திலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு சில நிபந்தனைகளின் கீழ் நிகழ்கிறது என்று நாங்கள் ஏற்கனவே கூறியுள்ளோம். 0 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும் அதற்கும் குறைவான வெப்பநிலை மற்றும் 1 வளிமண்டலத்தின் அழுத்தத்தில் (சாதாரண மதிப்பு) இயல்பான பனி உருவாகிறது. இதன் விளைவாக, பனியின் பிற மாற்றங்களின் தோற்றத்திற்கு, இந்த மதிப்புகளில் மாற்றம் தேவைப்படுகிறது, மேலும் பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்தத்தின் இருப்பு, இதில் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் கோணம் மாறுகிறது மற்றும் முழு படிக லேட்டிஸும் புனரமைக்கப்படுகிறது.

பனியின் ஒவ்வொரு மாற்றமும் ஒரு குறிப்பிட்ட அமைப்புக்கு சொந்தமானது - அலகு செல்கள் ஒரே சமச்சீர் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பு (XYZ அச்சுகள்) கொண்டிருக்கும் படிகங்களின் குழு. மொத்தத்தில், ஏழு சிங்கோனிகள் வேறுபடுகின்றன. அவை ஒவ்வொன்றின் சிறப்பியல்புகளும் வழங்கப்படுகின்றன எடுத்துக்காட்டுகள் 3-4. படிகங்களின் முக்கிய வடிவங்களின் படம் கீழே உள்ளது ( படம்.5)

சாதாரண பனியிலிருந்து வேறுபடும் பனியின் அனைத்து மாற்றங்களும் ஆய்வக நிலைகளில் பெறப்பட்டன. பனியின் முதல் பாலிமார்பிக் கட்டமைப்புகள் விஞ்ஞானிகளின் முயற்சியால் 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் அறியப்பட்டது. குஸ்டாவ் ஹென்ரிச் தம்மன்மற்றும் பெர்சி வில்லியம்ஸ் பிரிட்ஜ்மேன். பிரிட்ஜ்மேனின் மாற்றங்களின் வரைபடம் அவ்வப்போது கூடுதலாக வழங்கப்பட்டது. முன்னர் பெறப்பட்டவற்றிலிருந்து புதிய மாற்றங்கள் அடையாளம் காணப்பட்டன. வரைபடத்தில் சமீபத்திய மாற்றங்கள் எங்கள் காலத்தில் செய்யப்பட்டன. இதுவரை பதினாறு படிக வகை பனிக்கட்டிகள் கிடைத்துள்ளன. ஒவ்வொரு வகைக்கும் அதன் சொந்த பெயர் உள்ளது மற்றும் ரோமானிய எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு மூலக்கூறு வகை நீர் பனியின் இயற்பியல் பண்புகளை நாங்கள் ஆழமாக ஆராய மாட்டோம், அன்பான வாசகர்களே, விஞ்ஞான விவரங்களுடன் உங்களை சலிப்படையச் செய்யக்கூடாது; முக்கிய அளவுருக்களை மட்டுமே நாங்கள் கவனிப்போம்.

சாதாரண பனி ஐஸ் Ih என்று அழைக்கப்படுகிறது (முன்னொட்டு "h" என்பது அறுகோண அமைப்பு). அன்று எடுத்துக்காட்டுகள் 7அதன் படிக அமைப்பு வழங்கப்படுகிறது, அறுகோண பிணைப்புகள் (ஹெக்ஸாமர்கள்) கொண்டவை, அவை வடிவத்தில் வேறுபடுகின்றன - வடிவத்தில் ஒன்று சன் லவுஞ்சர்(ஆங்கிலம்) நாற்காலி வடிவம்), வடிவத்தில் மற்றொன்று ரூக்ஸ் (படகு வடிவம்) இந்த ஹெக்ஸாமர்கள் முப்பரிமாண பிரிவை உருவாக்குகின்றன - இரண்டு "சாய்ஸ் லவுஞ்ச்கள்" மேல் மற்றும் கீழ் கிடைமட்டமாக உள்ளன, மேலும் மூன்று "படகுகள்" செங்குத்து நிலையை ஆக்கிரமித்துள்ளன.

இடஞ்சார்ந்த வரைபடம் பனியின் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் ஏற்பாட்டின் வரிசையைக் காட்டுகிறது Ih, ஆனால் உண்மையில் இணைப்புகள் தோராயமாக கட்டமைக்கப்படுகின்றன. இருப்பினும், அறுகோண பனியின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் கட்டமைப்பிற்குள் இருப்பதை விட அதிகமாக வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன என்பதை விஞ்ஞானிகள் நிராகரிக்கவில்லை.

அறுகோண பனியின் அலகு செல் (அதாவது, ஒரு படிகத்தின் குறைந்தபட்ச அளவு, முப்பரிமாணத்தில் மீண்டும் மீண்டும் இனப்பெருக்கம் முழு படிக லேட்டிஸையும் உருவாக்குகிறது) 4 நீர் மூலக்கூறுகளை உள்ளடக்கியது. செல் பரிமாணங்கள் ஆகும் 4.51 Åஇருபுறமும் a,bமற்றும் 7.35 Å c பக்கத்தில் (வரைபடங்களில் c பக்க அல்லது அச்சு செங்குத்து திசையைக் கொண்டுள்ளது). பக்கங்களுக்கு இடையே உள்ள கோணங்கள், இருந்து பார்த்தபடி விளக்கம் 4: α=β = 90°, γ = 120°. அண்டை மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தூரம் 2.76 Å.

அறுகோண பனி படிகங்கள் அறுகோண தட்டுகள் மற்றும் நெடுவரிசைகளை உருவாக்குகின்றன; அவற்றில் மேல் மற்றும் கீழ் முகங்கள் அடிப்படை விமானங்கள், மற்றும் ஆறு ஒத்த பக்க முகங்கள் ப்ரிஸ்மாடிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன ( படம்.10).

அதன் படிகமயமாக்கல் தொடங்குவதற்கு தேவையான குறைந்தபட்ச நீர் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை 275 (±25). ஒரு பெரிய அளவிற்கு, பனி உருவாக்கம் காற்றின் எல்லையில் உள்ள நீர் வெகுஜனத்தின் மேற்பரப்பில் நிகழ்கிறது, அதற்குள் அல்ல. கரடுமுரடான பனி படிகங்கள் Ihசி-அச்சின் திசையில் மெதுவாக உருவாகின்றன, உதாரணமாக, தேங்கி நிற்கும் நீரில் அவை படிகத் தகடுகளிலிருந்து செங்குத்தாக கீழ்நோக்கி வளரும், அல்லது பக்கவாட்டில் வளர்ச்சி கடினமாக இருக்கும் சூழ்நிலைகளில். கொந்தளிப்பான நீரில் உருவாகும் நுண்ணிய பனிக்கட்டி அல்லது அது விரைவாக உறையும் போது, ​​பிரிஸ்மாடிக் முகங்களிலிருந்து இயக்கப்பட்ட வளர்ச்சியை துரிதப்படுத்துகிறது. சுற்றியுள்ள நீரின் வெப்பநிலை பனி படிக லட்டியின் கிளைகளின் அளவை தீர்மானிக்கிறது.

ஹீலியம் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களைத் தவிர, தண்ணீரில் கரைந்த பொருட்களின் துகள்கள், அவற்றின் பரிமாணங்கள் கட்டமைப்பின் துவாரங்களுக்குள் பொருந்த அனுமதிக்கின்றன, சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில் படிக லட்டியில் இருந்து விலக்கப்பட்டு, படிகத்தின் மேற்பரப்பில் கட்டாயப்படுத்தப்படுகின்றன அல்லது , உருவமற்ற வகையைப் போலவே (இது பற்றி பின்னர் கட்டுரையில்) மைக்ரோகிரிஸ்டல்களுக்கு இடையில் அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது. உறைபனி மற்றும் கரைக்கும் நீரின் தொடர்ச்சியான சுழற்சிகள் அசுத்தங்களிலிருந்து சுத்திகரிக்க பயன்படுத்தப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, வாயுக்கள் (டிகாஸிங்).

பனியுடன் Ihபனிக்கட்டியும் உள்ளது ஓ அப்படியா (கன அமைப்பு), இருப்பினும், இயற்கையில், இந்த வகை பனியின் உருவாக்கம் வளிமண்டலத்தின் மேல் அடுக்குகளில் மட்டுமே எப்போதாவது சாத்தியமாகும். செயற்கை பனிக்கட்டி ஓ அப்படியாஉடனடியாக உறைபனி நீரால் பெறப்படுகிறது, இதற்காக நீராவி குளிரூட்டப்பட்ட மீது ஒடுக்கப்படுகிறது 80 கழித்தல் வேண்டும் 110°Cசாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில் உலோக மேற்பரப்பு. சோதனையின் விளைவாக, கன வடிவத்தின் படிகங்கள் அல்லது ஆக்டோஹெட்ரான்களின் வடிவத்தில் மேற்பரப்பில் விழுகின்றன. அதன் வெப்பநிலையைக் குறைப்பதன் மூலம் சாதாரண அறுகோண பனியிலிருந்து முதல் மாற்றத்தின் கனசதுர பனியை உருவாக்க முடியாது, ஆனால் பனியை சூடாக்குவதன் மூலம் கனசதுரத்திலிருந்து அறுகோணத்திற்கு மாறுவது சாத்தியமாகும். ஓ அப்படியாஅதிக கழித்தல் 80°C.

பனிக்கட்டியின் மூலக்கூறு அமைப்பில் ஓ அப்படியாஹைட்ரஜன் பிணைப்பு கோணம் சாதாரண பனிக்கட்டியைப் போன்றது Ih – 109.5°. மேலும் இங்கு ஒரு பனிக்கட்டி லட்டியில் உள்ள மூலக்கூறுகளால் உருவாகும் அறுகோண வளையம் உள்ளது ஓ அப்படியாஒரு சாய்ஸ் லவுஞ்ச் வடிவத்தில் மட்டுமே உள்ளது.

பனிக்கட்டியின் அடர்த்தி 0.92 g/cm³ 1 atm அழுத்தத்தில் உள்ளது. ஒரு கன படிகத்தில் உள்ள அலகு செல் 8 மூலக்கூறுகள் மற்றும் பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளது: a=b=c = 6.35 Å, மற்றும் அதன் கோணங்கள் α=β=γ = 90°.

ஒரு குறிப்பில்.அன்புள்ள வாசகர்களே, இந்த கட்டுரையில் ஒன்று அல்லது மற்றொரு வகை பனிக்கான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் குறிகாட்டிகளை மீண்டும் மீண்டும் சந்திப்போம். டிகிரி செல்சியஸில் வெளிப்படுத்தப்பட்ட வெப்பநிலை மதிப்புகள் அனைவருக்கும் தெளிவாக இருந்தால், அழுத்தம் மதிப்புகள் சிலருக்கு கடினமாக இருக்கலாம். இயற்பியலில், அதை அளவிட பல்வேறு அலகுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் எங்கள் கட்டுரையில் அதை வளிமண்டலங்களில் (atm) குறிப்போம், மதிப்புகளை வட்டமிடுவோம். இயல்பான வளிமண்டல அழுத்தம் 1 ஏடிஎம் ஆகும், இது 760 மிமீஹெச்ஜிக்கு சமம் அல்லது 1 பட்டிக்கு மேல் அல்லது 0.1 எம்பிஏ (மெகாபாஸ்கல்) ஆகும்.

நீங்கள் புரிந்து கொண்டபடி, குறிப்பாக, பனிக்கட்டியுடன் உதாரணத்திலிருந்து ஓ அப்படியா, பனிக்கட்டியின் படிக மாற்றங்களின் இருப்பு வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையின் நிலைமைகளின் கீழ் சாத்தியமாகும், அதாவது. எந்த ஒரு படிக வகை பனியின் இருப்பை தீர்மானிக்கும் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் சமநிலை சீர்குலைந்தால், இந்த வகை மறைந்து, மற்றொரு மாற்றமாக மாறுகிறது. இந்த தெர்மோடைனமிக் மதிப்புகளின் வரம்பு மாறுபடும்; இது ஒவ்வொரு இனத்திற்கும் வேறுபட்டது. மற்ற வகை பனிக்கட்டிகளை நாம் கருத்தில் கொள்வோம், கண்டிப்பாக பெயரிடல் வரிசையில் அல்ல, ஆனால் இந்த கட்டமைப்பு மாற்றங்கள் தொடர்பாக.

பனிக்கட்டி IIமுக்கோண அமைப்பைச் சேர்ந்தது. இது அறுகோண வகையிலிருந்து சுமார் 3,000 ஏடிஎம் மற்றும் மைனஸ் 75 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் அல்லது மற்றொரு மாற்றத்திலிருந்து ( பனி வி), மைனஸ் 35 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் அழுத்தத்தைக் கடுமையாகக் குறைப்பதன் மூலம். இருப்பு IIமைனஸ் 170 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும் 1 முதல் 50,000 ஏடிஎம் (அல்லது 5 ஜிகாபாஸ்கல்ஸ் (ஜிபிஏ)) வரையிலான அழுத்தத்தில் பனி வகை சாத்தியமாகும். விஞ்ஞானிகளின் கூற்றுப்படி, இந்த மாற்றத்தின் பனி சூரிய மண்டலத்தின் தொலைதூர கிரகங்களின் பனிக்கட்டி செயற்கைக்கோள்களின் ஒரு பகுதியாக இருக்கலாம். சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் மைனஸ் 113 டிகிரி செல்சியஸ்க்கு மேல் உள்ள வெப்பநிலை இந்த வகை பனியை சாதாரண அறுகோண பனியாக மாற்றுவதற்கான நிலைமைகளை உருவாக்குகிறது.

அன்று எடுத்துக்காட்டுகள் 13பனி படிக லட்டு காட்டப்பட்டுள்ளது II. கட்டமைப்பின் ஒரு சிறப்பியல்பு அம்சம் தெரியும் - மூலக்கூறு பிணைப்புகளால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு வகையான வெற்று அறுகோண சேனல்கள். யூனிட் செல் (ஒரு வைரத்துடன் விளக்கப்படத்தில் முன்னிலைப்படுத்தப்பட்ட பகுதி) இரண்டு தசைநார்கள் உள்ளன, அவை ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையதாக மாற்றப்படுகின்றன, எனவே பேசுவதற்கு, "உயரத்தில்". இதன் விளைவாக, ஒரு ரோம்போஹெட்ரல் லட்டு அமைப்பு உருவாகிறது. செல் பரிமாணங்கள் a=b=c = 7.78 Å; α=β=γ = 113.1°. ஒரு செல்லில் 12 மூலக்கூறுகள் உள்ளன. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான பிணைப்பு கோணம் (O-O-O) 80 முதல் 120° வரை மாறுபடும்.

மாற்றியமைத்தல் II ஐ சூடாக்கும்போது, ​​நீங்கள் பனியைப் பெறலாம் III, மற்றும் நேர்மாறாக, பனி குளிர்ச்சி IIIஅதை பனிக்கட்டியாக மாற்றுகிறது II. மேலும் பனி IIIநீரின் வெப்பநிலை படிப்படியாக மைனஸ் 23 டிகிரி செல்சியஸுக்குக் குறைக்கப்பட்டு, அழுத்தத்தை 3,000 ஏடிஎம் ஆக அதிகரிக்கும் போது உருவாகிறது.
கட்ட வரைபடத்தில் காணலாம் ( நோய்வாய்ப்பட்ட. 6), ஒரு நிலையான பனி நிலைக்கான வெப்ப இயக்கவியல் நிலைமைகள் III, அதே போல் மற்றொரு மாற்றம் - பனி வி, சிறியவை.

பனிக்கட்டி IIIமற்றும் விசுற்றியுள்ள மாற்றங்களுடன் நான்கு மூன்று புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது (வெப்ப இயக்கவியல் மதிப்புகள் இதில் வெவ்வேறு நிலைகளின் இருப்பு சாத்தியமாகும்). இருப்பினும், பனி II, IIIமற்றும் விசாதாரண வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் மைனஸ் 170 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையின் கீழ் மாற்றங்கள் இருக்கலாம், மேலும் அவற்றை மைனஸ் 150 டிகிரி செல்சியஸுக்கு வெப்பப்படுத்துவது பனி உருவாவதற்கு வழிவகுக்கிறது. ஓ அப்படியா.

தற்போது அறியப்பட்ட மற்ற உயர் அழுத்த மாற்றங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், பனி IIIகுறைந்த அடர்த்தி கொண்டது - 3,500 ஏடிஎம் அழுத்தத்தில். இது 1.16 g/cm³ க்கு சமம்.
பனிக்கட்டி IIIபடிகப்படுத்தப்பட்ட நீரின் ஒரு டெட்ராகோனல் வகை, ஆனால் பனிக்கட்டியின் அமைப்பு தானே IIIமீறல்கள் உள்ளன. ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் வழக்கமாக 4 அருகிலுள்ளவற்றால் சூழப்பட்டிருந்தால், இந்த விஷயத்தில் இந்த காட்டி 3.2 மதிப்பைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் கூடுதலாக ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் இல்லாத 2 அல்லது 3 மூலக்கூறுகள் அருகில் இருக்கலாம்.
இடஞ்சார்ந்த அமைப்பில், மூலக்கூறுகள் வலது கை ஹெலிகளை உருவாக்குகின்றன.
மைனஸ் 23 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும் சுமார் 2800 ஏடிஎம்களில் 12 மூலக்கூறுகள் கொண்ட ஒரு யூனிட் கலத்தின் பரிமாணங்கள்: a=b = 6.66, c = 6.93 Å; α=β=γ = 90°. ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு கோணம் 87 முதல் 141° வரை இருக்கும்.

அன்று எடுத்துக்காட்டுகள் 15பனியின் மூலக்கூறு கட்டமைப்பின் இடஞ்சார்ந்த வரைபடம் வழக்கமாக வழங்கப்படுகிறது III. பார்வையாளருக்கு அருகில் அமைந்துள்ள மூலக்கூறுகள் (நீல புள்ளிகள்) பெரிதாகக் காட்டப்படுகின்றன, மேலும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் (சிவப்பு கோடுகள்) அதற்கேற்ப தடிமனாக இருக்கும்.

இப்போது, ​​​​அவர்கள் சொல்வது போல், நம் குதிகால் சூடாக, பனிக்குப் பின் வருபவர்களை உடனடியாக "குதிப்போம்" IIIபெயரிடல் வரிசையில், படிக மாற்றங்கள், மற்றும் பனி பற்றி சில வார்த்தைகள் சொல்லலாம் IX.
இந்த வகை பனியானது அடிப்படையில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட பனிக்கட்டி ஆகும் III, மைனஸ் 65 முதல் மைனஸ் 108 ° C வரை விரைவான ஆழமான குளிரூட்டலுக்கு உட்பட்டது, அது பனியாக மாறுவதைத் தவிர்க்கிறது II. பனிக்கட்டி IX 133°C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையிலும், 2,000 முதல் 4,000 atm வரை அழுத்தத்திலும் நிலையானதாக இருக்கும். அதன் அடர்த்தியும் அமைப்பும் ஒரே மாதிரியானவை IIIமனம், ஆனால் பனி போலல்லாமல் IIIபனி அமைப்பில் IXபுரோட்டான்களின் அமைப்பில் ஒழுங்கு உள்ளது.
வெப்பமூட்டும் பனி IXஅதை அசலுக்குத் திருப்பித் தருவதில்லை IIIமாற்றங்கள், ஆனால் பனிக்கட்டியாக மாறும் II. செல் பரிமாணங்கள்: a=b = 6.69, c = 6.71 Å மைனஸ் 108°C மற்றும் 2800 atm வெப்பநிலையில்.

மூலம், அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர் கர்ட் வோன்னெகட்டின் 1963 நாவலான பூனை தொட்டில் ஐஸ்-ஒன்பது எனப்படும் ஒரு பொருளை மையமாகக் கொண்டது, இது மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட பொருளாக விவரிக்கப்படுகிறது, இது உயிருக்கு பெரும் ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஏனெனில் தண்ணீர் அதனுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது பனி-ஒன்பதாக மாறுகிறது. உலகப் பெருங்கடல்களை எதிர்கொள்ளும் இயற்கை நீரில் இந்த பொருளின் ஒரு சிறிய அளவு கூட நுழைவது கிரகத்தில் உள்ள அனைத்து நீரையும் உறைய வைக்க அச்சுறுத்துகிறது, இது அனைத்து உயிரினங்களின் மரணத்தையும் குறிக்கிறது. இறுதியில், அதுதான் நடக்கும்.

பனி IVஒரு படிக லட்டியின் மெட்டாஸ்டேபிள் (பலவீனமான நிலையான) முக்கோண உருவாக்கம் ஆகும். பனிக்கட்டியின் கட்ட இடத்தில் அதன் இருப்பு சாத்தியமாகும் III, விமற்றும் VIமாற்றங்கள். கொஞ்சம் ஐஸ் எடுத்துக் கொள்ளுங்கள் IV 8,000 ஏடிஎம் நிலையான அழுத்தத்தில் மைனஸ் 130 டிகிரி செல்சியஸ் தொடங்கி, அதை மெதுவாக சூடாக்குவதன் மூலம் அதிக அடர்த்தியான உருவமற்ற பனிக்கட்டியை உருவாக்கலாம்.
ரோம்போஹெட்ரல் அலகு கலத்தின் அளவு 7.60 Å, கோணங்கள் α=β=γ = 70.1°. செல் 16 மூலக்கூறுகளை உள்ளடக்கியது; மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் சமச்சீரற்றவை. 1 ஏடிஎம் அழுத்தம் மற்றும் மைனஸ் 163 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில், பனி IV இன் அடர்த்தி 1.27 கிராம்/செமீ³ ஆகும். O-O-O பிணைப்பு கோணம்: 88-128°.

அதேபோல் IVபனியை உருவாக்கும் பனி வகை XII- 8,000 ஏடிஎம் அதே அழுத்தத்தில் மைனஸ் 196 முதல் மைனஸ் 90 டிகிரி செல்சியஸ் வரை, ஆனால் அதிக வேகத்தில் அதிக அடர்த்தியான உருவமற்ற மாற்றத்தை (கீழே அதிகம்) சூடாக்குவதன் மூலம்.
பனிக்கட்டி XIIகட்டப் பகுதியில் மெட்டாஸ்டபிள் விமற்றும் VIபடிக வகைகள். இது ஒரு வகை டெட்ராகோனல் அமைப்பு.
யூனிட் செல் 12 மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை 84-135 டிகிரி கோணங்களைக் கொண்ட ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் காரணமாக, படிக லட்டியில் அமைந்துள்ளன, இது இரட்டை வலது கை ஹெலிக்ஸ் உருவாக்குகிறது. செல் பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளது: a=b = 8.27, c = 4.02 Å; கோணங்கள் α=β=γ = 90º. பனி XII இன் அடர்த்தி சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில் 1.30 g/cm³ ஆகவும், மைனஸ் 146°C வெப்பநிலையாகவும் இருக்கும். ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு கோணங்கள்: 67-132°.

தற்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நீர் பனியின் மாற்றங்களில், பனி மிகவும் சிக்கலான படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது வி. 28 மூலக்கூறுகள் அதன் அலகு கலத்தை உருவாக்குகின்றன; ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் மற்ற மூலக்கூறு சேர்மங்களில் இடைவெளிகளை பரப்புகின்றன, மேலும் சில மூலக்கூறுகள் சில சேர்மங்களுடன் மட்டுமே பிணைப்புகளை உருவாக்குகின்றன. அண்டை மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் கோணம் பெரிதும் மாறுபடும் - 86 முதல் 132° வரை, எனவே பனிக்கட்டியின் படிக லேட்டிஸில் விவலுவான பதற்றம் மற்றும் ஒரு பெரிய ஆற்றல் வழங்கல் உள்ளது.
சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை கழித்தல் 175 டிகிரி செல்சியஸ் நிலைமைகளின் கீழ் செல் அளவுருக்கள்: a= 9.22, b= 7.54, c= 10.35 Å; α=β = 90°, γ = 109.2°.
பனிக்கட்டி விசுமார் 5,000 ஏடிஎம் அழுத்தத்தில் மைனஸ் 20 டிகிரி செல்சியஸ் வரை குளிரூட்டப்பட்ட நீரால் உருவாக்கப்பட்ட மோனோக்ளினிக் வகையாகும். படிக லட்டியின் அடர்த்தி, 3,500 ஏடிஎம் அழுத்தத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டால், 1.24 g/cm³ ஆகும்.
பனி படிக லட்டியின் இடஞ்சார்ந்த வரைபடம் விகாட்டப்பட்டுள்ள வகை எடுத்துக்காட்டுகள் 18. படிகத்தின் அலகு கலத்தின் பகுதி சாம்பல் நிற அவுட்லைன் மூலம் சிறப்பிக்கப்படுகிறது.

பனிக்கட்டியின் கட்டமைப்பில் புரோட்டான்களின் ஒழுங்குமுறை ஏற்பாடு விஐஸ் எனப்படும் மற்றொரு வகையை உருவாக்குகிறது XIII. இந்த மோனோக்ளினிக் மாற்றத்தை ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (HCl) சேர்ப்பதன் மூலம் மைனஸ் 143 டிகிரி செல்சியஸ் க்குக் கீழே குளிரூட்டுவதன் மூலம் 5,000 ஏடிஎம் அழுத்தத்தை உருவாக்கி, கட்ட மாற்றத்தை எளிதாக்கலாம். இருந்து மீளக்கூடிய மாற்றம் XIIIவகை k விமைனஸ் 193°C முதல் மைனஸ் 153°C வரையிலான வெப்பநிலை வரம்பில் வகை சாத்தியமாகும்.
பனியின் அலகு கலத்தின் பரிமாணங்கள் XIIIசற்று வித்தியாசமானது விமாற்றங்கள்: a= 9.24, b= 7.47, c= 10.30 Å; α=β = 90°, γ= 109.7° (1 atm இல், கழித்தல் 193°С). கலத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை ஒன்றுதான் - 28. ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் கோணம்: 82-135°.

எங்கள் கட்டுரையின் அடுத்த பகுதியில், நீர் பனியின் மாற்றங்கள் பற்றிய எங்கள் மதிப்பாய்வைத் தொடருவோம்.

எங்கள் வலைப்பதிவின் பக்கங்களில் சந்திப்போம்!

இந்த வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 6.5 வளைவுகளால் வரையறுக்கப்பட்ட கட்ட வரைபடத்தின் பகுதிகள் அந்த நிலைமைகளுக்கு (வெப்பநிலைகள் மற்றும் அழுத்தங்கள்) ஒத்திருக்கின்றன, இதன் கீழ் பொருளின் ஒரு கட்டம் மட்டுமே நிலையானது. எடுத்துக்காட்டாக, VT மற்றும் TC வளைவுகளால் வரையறுக்கப்பட்ட வரைபடத்தின் புள்ளிகளுடன் தொடர்புடைய வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் எந்த மதிப்புகளிலும், நீர் ஒரு திரவ நிலையில் உள்ளது. AT மற்றும் TC வளைவுகளுக்கு கீழே அமைந்துள்ள வரைபடத்தில் உள்ள புள்ளிகளுடன் தொடர்புடைய எந்த வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்திலும், நீர் ஒரு நீராவி நிலையில் உள்ளது.

கட்ட வரைபட வளைவுகள் எந்த இரண்டு கட்டங்களும் ஒன்றுக்கொன்று சமநிலையில் இருக்கும் நிலைமைகளுக்கு ஒத்திருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, TC வளைவின் புள்ளிகளுடன் தொடர்புடைய வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில், நீர் மற்றும் அதன் நீராவி சமநிலையில் இருக்கும். இது நீர் நீராவி அழுத்த வளைவு (படம் 3.13 ஐப் பார்க்கவும்). இந்த வளைவில் A" புள்ளியில், திரவ நீரும் நீராவியும் 373 K (100 0C) வெப்பநிலையிலும் 1 atm (101.325 kPa) அழுத்தத்திலும் சமநிலையில் இருக்கும்; புள்ளி X என்பது 1 atm அழுத்தத்தில் நீரின் கொதிநிலையைக் குறிக்கிறது. .

AT வளைவு என்பது பனியின் நீராவி அழுத்த வளைவு ஆகும்; அத்தகைய வளைவு பொதுவாக பதங்கமாதல் வளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

BT வளைவு உருகும் வளைவு. அழுத்தம் பனியின் உருகுநிலையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை இது காட்டுகிறது: அழுத்தம் அதிகரித்தால், உருகும் புள்ளி சிறிது குறைகிறது. அழுத்தத்தின் மீது உருகும் வெப்பநிலையின் இத்தகைய சார்பு அரிதானது. பொதுவாக, அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு ஒரு திடப்பொருளின் உருவாக்கத்திற்கு சாதகமாக உள்ளது, கீழே கருதப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் கட்ட வரைபடத்தின் எடுத்துக்காட்டில் பார்ப்போம். நீரின் விஷயத்தில், அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் அழிவுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது ஒரு பனி படிகத்தில் நீர் மூலக்கூறுகளை ஒன்றாக பிணைக்கிறது, இதனால் அவை ஒரு பருமனான அமைப்பை உருவாக்குகின்றன. ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் அழிவின் விளைவாக, அடர்த்தியான திரவ கட்டம் உருவாகிறது (பிரிவு 2.2 ஐப் பார்க்கவும்).

VT வளைவில் Y புள்ளியில், பனி 273 K (O 0C) வெப்பநிலையிலும் 1 atm அழுத்தத்திலும் தண்ணீருடன் சமநிலையில் உள்ளது. இது 1 ஏடிஎம் அழுத்தத்தில் நீரின் உறைபனி புள்ளியைக் குறிக்கிறது.

ST வளைவு அதன் உறைபனிக்கு கீழே உள்ள வெப்பநிலையில் நீரின் நீராவி அழுத்தத்தைக் குறிக்கிறது. நீர் அதன் உறைநிலைக்குக் கீழே வெப்பநிலையில் பொதுவாக ஒரு திரவமாக இருப்பதில்லை என்பதால், இந்த வளைவில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒரு மெட்டாஸ்டபிள் நிலையில் உள்ள தண்ணீருடன் ஒத்திருக்கிறது. இதன் பொருள், பொருத்தமான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில், நீர் அதன் மிகவும் நிலையான (நிலையான) நிலையில் இல்லை. இந்த வளைவின் புள்ளிகளால் விவரிக்கப்படும் ஒரு மெட்டாஸ்டேபிள் நிலையில் நீரின் இருப்புடன் தொடர்புடைய நிகழ்வு சூப்பர்கூலிங் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கட்ட வரைபடத்தில் குறிப்பிட்ட ஆர்வமுள்ள இரண்டு புள்ளிகள் உள்ளன. முதலாவதாக, நீரின் நீராவி அழுத்த வளைவு C புள்ளியில் முடிவடைகிறது. இது நீரின் முக்கியமான புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த புள்ளிக்கு மேலான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில், அழுத்தம் அதிகரிப்பதன் மூலம் நீராவியை திரவ நீராக மாற்ற முடியாது (பிரிவு 3.1 ஐயும் பார்க்கவும்). வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இந்த புள்ளிக்கு மேல், நீரின் நீராவி மற்றும் திரவ வடிவங்களை வேறுபடுத்த முடியாது. நீரின் முக்கியமான வெப்பநிலை 647 K, மற்றும் முக்கியமான அழுத்தம் 220 atm ஆகும்.

கட்ட வரைபடத்தின் புள்ளி ஜி மூன்று புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த கட்டத்தில், பனி, திரவ நீர் மற்றும் நீராவி ஆகியவை ஒருவருக்கொருவர் சமநிலையில் உள்ளன. இந்த புள்ளி 273.16 K வெப்பநிலை மற்றும் 6.03 1000 atm அழுத்தத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் குறிப்பிட்ட மதிப்புகளில் மட்டுமே நீரின் மூன்று கட்டங்களும் ஒன்றாக இருக்க முடியும், ஒருவருக்கொருவர் சமநிலையில் இருக்கும்.

Iii இரண்டு வழிகளில் உருவாகலாம்: பனியிலிருந்து அல்லது நேரடியாக ஈரமான காற்றிலிருந்து.

பனியிலிருந்து உறைபனி உருவாக்கம். பனி என்பது ஈரப்பதமான காற்று அதன் வெப்பநிலை குறையும் போது, ​​படம் 3 இல் உள்ள TC வளைவைக் கடக்கும் போது (வளிமண்டல அழுத்தத்தில்) உருவாகும் நீர் ஆகும். 6.5 பிடி வளைவைக் கடக்கும் அளவுக்கு வெப்பநிலை குறையும் போது பனி உறைபனியின் விளைவாக உறைபனி உருவாகிறது.

ஈரமான காற்றிலிருந்து நேரடியாக உறைபனி உருவாக்கம். நீரின் நீராவி அழுத்தம் மூன்று புள்ளி G இன் அழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருந்தால் மட்டுமே பனியிலிருந்து பனி உருவாகிறது, அதாவது. 6.03-10 ~ 3 atmக்கு மேல். நீராவி அழுத்தம் இந்த மதிப்பை விட குறைவாக இருந்தால், பனியின் ஆரம்ப உருவாக்கம் இல்லாமல், ஈரமான காற்றிலிருந்து நேரடியாக உறைபனி உருவாகிறது. இந்த வழக்கில், குறையும் வெப்பநிலை படம் 2 இல் AT வளைவைக் கடக்கும்போது தோன்றும். 6.5 இந்த நிலைமைகளின் கீழ், உலர் உறைபனி உருவாகிறது.

கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் கட்ட வரைபடம்

இந்த கட்ட வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 6.6.

இது தண்ணீரின் கட்ட வரைபடத்தைப் போன்றது, ஆனால் அதிலிருந்து இரண்டு முக்கியமான வழிகளில் வேறுபடுகிறது.

முதலாவதாக, கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் மூன்று புள்ளியானது 1 atm ஐ விட அதிக அழுத்தத்தில் உள்ளது, அதாவது 5.11 atm. எனவே, இந்த மதிப்புக்குக் கீழே எந்த அழுத்தத்திலும், கார்பன் டை ஆக்சைடு திரவ வடிவில் இருக்க முடியாது. திட கார்பன் டை ஆக்சைடு (உலர்ந்த பனி) 1 atm அழுத்தத்தில் சூடேற்றப்பட்டால், அது 159 K (- 78 ° C) வெப்பநிலையில் பதங்கமடைகிறது. இதன் பொருள் திட கார்பன் டை ஆக்சைடு, குறிப்பிட்ட நிலைமைகளின் கீழ், திரவ நிலையைத் தவிர்த்து, வாயு நிலைக்கு நேரடியாக செல்கிறது.

இரண்டாவதாக, நீரின் கட்ட வரைபடத்திலிருந்து வித்தியாசம் என்னவென்றால், VT வளைவு இடதுபுறம் அல்ல, வலதுபுறமாக சரிகிறது. திட நிலையில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறுகள் திரவ நிலையில் இருப்பதை விட அதிக அடர்த்தியாக நிரம்பியுள்ளது. எனவே, தண்ணீரைப் போலல்லாமல், திட கார்பன் டை ஆக்சைடு திரவ கார்பன் டை ஆக்சைடை விட அதிக அடர்த்தி கொண்டது. இந்த அம்சம் மிகவும் அறியப்பட்ட பொருட்களுக்கு பொதுவானது. எனவே, வெளிப்புற அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு திட கார்பன் டை ஆக்சைடு உருவாவதற்கு சாதகமானது. இதன் விளைவாக, அழுத்தம் அதிகரிப்பதால் உருகும் புள்ளியும் அதிகரிக்கிறது.

கந்தக கட்ட வரைபடம்

பூச்சி. 3.2 ஒரு கலவை ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட படிக வடிவங்களில் இருந்தால், அது பாலிமார்பிஸத்தை வெளிப்படுத்துவதாகக் கூறப்படுகிறது. எந்த ஒரு கட்டற்ற உறுப்பு (எளிய பொருள்) பல படிக வடிவங்களில் இருக்க முடியும் என்றால், இந்த வகை பாலிமார்பிஸம் அலோட்ரோபி என்று அழைக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கந்தகம் இரண்டு அலோட்ரோபிக் வடிவங்களில் இருக்கலாம்: ஆர்த்தோர்ஹோம்பிக் படிக அமைப்பைக் கொண்ட α- வடிவம் மற்றும் மோனோக்ளினிக் படிக அமைப்பைக் கொண்ட β- வடிவம்.

படத்தில். படம் 6.7, கந்தகத்தின் இரண்டு அலோட்ரோபிக் வடிவங்களின் இலவச ஆற்றலின் வெப்பநிலை சார்பு (அத்தியாயம் 5 ஐப் பார்க்கவும்) மற்றும் அதன் திரவ வடிவத்தைக் காட்டுகிறது. எந்த ஒரு பொருளின் இலவச ஆற்றல் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது குறைகிறது. கந்தகத்தைப் பொறுத்தவரை, α-அலோட்ரோப் 368.5 K க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் குறைந்த இலவச ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அத்தகைய வெப்பநிலையில் மிகவும் நிலையானது. 368.5 P (95.5 0C) இலிருந்து 393 K (120 0C) வரையிலான வெப்பநிலையில், p-அலோட்ரோப் மிகவும் நிலையானது. மேலே வெப்பநிலையில்< 393 К наиболее устойчива жидкая форма серы.

ஒரு தனிமம் (ஒரு எளிய பொருள்) இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அலோட்ரோபிக் வடிவங்களில் இருக்க முடியும், அவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பில் நிலையாக இருக்கும் போது, ​​அது என்ன்டியோட்ரோபிக் வெப்பநிலையாகக் கருதப்படுகிறது, இதில் இரண்டு என்ன்டியோட்ரோப்கள் ஒன்றுக்கொன்று சமநிலையில் இருப்பது மாற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெப்ப நிலை. 1 atm அழுத்தத்தில் கந்தகத்தின் enantiotropic மாற்றத்தின் வெப்பநிலை 368.5 K ஆகும்.

மாற்றம் வெப்பநிலையில் அழுத்தத்தின் விளைவு படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ள கந்தக கட்ட வரைபடத்தில் AB வளைவால் காட்டப்பட்டுள்ளது. 6.8 அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு மாற்றம் வெப்பநிலையில் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.

கந்தகம் மூன்று மூன்று புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது - A, B மற்றும் C. புள்ளி A இல், எடுத்துக்காட்டாக, சமநிலையில் இரண்டு திட மற்றும் நீராவி கட்டங்கள் உள்ளன. இந்த இரண்டு திடமான கட்டங்களும் கந்தகத்தின் பைனான்டியோட்ரோப்கள் ஆகும். கோடு வளைவுகள் மெட்டாஸ்டபிள் நிலைமைகளுக்கு ஒத்திருக்கும்; எடுத்துக்காட்டாக, AD வளைவு என்பது ஒரு-கந்தகத்தின் நீராவி அழுத்த வளைவு, அதன் மாறுதல் வெப்பநிலைக்கு மேல் வெப்பநிலையில் உள்ளது.

மற்ற உறுப்புகளின் என்ன்டியோட்ரோபி

கந்தகம் மட்டுமே என்ன்டியோட்ரோபியை வெளிப்படுத்தும் தனிமம் அல்ல. உதாரணமாக, தகரத்தில் இரண்டு என்ன்டியோட்ரோப்கள் உள்ளன - சாம்பல் தகரம் மற்றும் வெள்ளை தகரம். 1 ஏடிஎம் அழுத்தத்தில் அவற்றுக்கிடையே மாறுதல் வெப்பநிலை 286.2 K (13.2 °C) ஆகும்.

பாஸ்பரஸ் கட்ட வரைபடம்

எந்தவொரு கட்டற்ற தனிமமும் (எளிய பொருள்) பல படிக வடிவங்களில் இருந்தால், அவற்றில் ஒன்று மட்டுமே நிலையானதாக இருந்தால், அது மோனோட்ரோபியை வெளிப்படுத்துவதாகக் கருதப்படுகிறது.

மோனோட்ரோபியை வெளிப்படுத்தும் ஒரு எளிய பொருளின் உதாரணம் பாஸ்பரஸ் ஆகும். பூச்சி. 3.2 பாஸ்பரஸ் மூன்று வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளது என்று சுட்டிக்காட்டப்பட்டது. சிவப்பு பாஸ்பரஸ் ஒரு நிலையான மோனோட்ரோப் ஆகும். வளிமண்டல அழுத்தத்தில், இந்த வடிவம் 690 K வெப்பநிலை வரை நிலையானது (படம் 6.9). வெள்ளை பாஸ்பரஸ் மற்றும் கருப்பு பாஸ்பரஸ் ஆகியவை மெட்டாஸ்டபிள் (நிலையற்ற) மோனோட்ரோப்கள். கருப்பு பாஸ்பரஸ் அதிக அழுத்தங்களில் மட்டுமே இருக்க முடியும், அவை படத்தில் காட்டப்படவில்லை. 6.9 பாஸ்பரஸின் மூன்று புள்ளியானது 862.5 K (589.5 °C) வெப்பநிலையிலும் 43.1 atm அழுத்தத்திலும் அமைந்துள்ளது. இந்த கட்டத்தில், சிவப்பு பாஸ்பரஸ், திரவ பாஸ்பரஸ் மற்றும் பாஸ்பரஸ் நீராவி ஆகியவை ஒருவருக்கொருவர் சமநிலையில் உள்ளன.

முதலில், "தண்ணீர்" என்ற வார்த்தையின் மூலம் H 2 O ஐ அதன் சாத்தியமான எந்த நிலை நிலைகளிலும் குறிக்கிறோம் என்பதை ஒப்புக்கொள்வோம்.

இயற்கையில், நீர் மூன்று நிலைகளில் இருக்கலாம்: திட நிலை (பனி, பனி), திரவ நிலை (நீர்), வாயு நிலை (நீராவி).

சுற்றுச்சூழலுடன் ஆற்றல் தொடர்பு இல்லாத தண்ணீரைக் கருத்தில் கொள்வோம், அதாவது. ஒரு சமநிலை நிலையில்.

பனி அல்லது திரவத்தின் மேற்பரப்பில் எப்போதும் நீராவி இருக்கும். தொடர்பு நிலைகள் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையில் உள்ளன: வேகமான மூலக்கூறுகள் திரவ கட்டத்தில் இருந்து வெளியே பறக்கின்றன, மேற்பரப்பு சக்திகளை கடந்து, மற்றும் நீராவி கட்டத்தில் இருந்து மெதுவான மூலக்கூறுகள் திரவ நிலைக்கு செல்கிறது.

சமநிலை நிலையில், ஒவ்வொரு வெப்பநிலையும் ஒரு குறிப்பிட்ட நீராவி அழுத்தத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது - மொத்தம் (திரவத்திற்கு மேலே நீராவி மட்டுமே இருந்தால்) அல்லது பகுதி (காற்று அல்லது பிற வாயுக்களுடன் நீராவி கலவை இருந்தால்). அது உருவான திரவ நிலையுடன் சமநிலையில் இருக்கும் நீராவியை நிறைவுற்ற நீராவி என்றும், அதனுடன் தொடர்புடைய வெப்பநிலை செறிவு வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.–செறிவூட்டல் அழுத்தம்.

இப்போது நீரின் சமநிலையற்ற நிலைகளைக் கவனியுங்கள்:

a) திரவத்தின் மேல் உள்ள நீராவி அழுத்தம் செறிவு அழுத்தத்திற்கு கீழே குறையட்டும். இந்த வழக்கில், சமநிலை சீர்குலைந்து, திரவ கட்டத்தில் இருந்து வாயு கட்டத்திற்கு பொருளின் ஈடுசெய்யப்படாத மாற்றம் வேகமான மூலக்கூறுகள் காரணமாக கட்ட இடைமுகத்தின் மூலம் நிகழ்கிறது.

திரவ நிலையில் இருந்து வாயு நிலைக்கு ஒரு பொருளின் ஈடுசெய்யப்படாத மாற்றத்தின் செயல்முறை ஆவியாதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு பொருளை திடமான கட்டத்திலிருந்து வாயு நிலைக்கு மாற்றும் செயல்முறை பதங்கமாதல் அல்லது பதங்கமாதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஆவியாதல் அல்லது பதங்கமாதல் தீவிரம் விளைவாக நீராவி தீவிர நீக்கம் அதிகரிக்கிறது. இந்த வழக்கில், அதிலிருந்து அதிக ஆற்றல் கொண்ட மூலக்கூறுகள் வெளியேறுவதால் திரவ கட்டத்தின் வெப்பநிலை குறைகிறது. காற்றின் ஓட்டத்தை வீசுவதன் மூலம் அழுத்தத்தைக் குறைக்காமல் இதை அடைய முடியும்.

b) திறந்த பாத்திரத்தில் திரவத்திற்கு வெப்பம் வழங்கப்பட வேண்டும். இந்த வழக்கில், வெப்பநிலை மற்றும் அதற்கேற்ப திரவத்தின் மேலே உள்ள நிறைவுற்ற நீராவியின் அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் முழு வெளிப்புற அழுத்தத்தை அடைய முடியும் (P = P n). திரவமானது இங்கு நிலவும் அழுத்தத்தில் நிறைவுற்ற நீராவியின் வெப்பநிலையை விட உயர்கிறது. திரவத்தின் தடிமன் உள்ள நீராவி உருவாவதற்கு நிலைமைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.

ஒரு பொருளை திரவ கட்டத்தில் இருந்து நீராவி நிலைக்கு நேரடியாக திரவத்திற்குள் மாற்றும் செயல்முறை கொதிநிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு திரவத்தின் தடிமன் உள்ள நீராவி குமிழ்களின் அணுக்கருவின் செயல்முறை சிக்கலானது. நீர் கொதிக்க, வெப்ப விநியோகத்தின் மேற்பரப்பில் ஆவியாதல் மையங்கள் இருப்பது அவசியம் - மந்தநிலைகள், புரோட்ரஷன்கள், முறைகேடுகள் போன்றவை. வெப்பமூட்டும் மேற்பரப்பில், கொதிக்கும் போது, ​​இங்கு நிலவும் அழுத்தத்தில் நீர் மற்றும் நிறைவுற்ற நீராவி இடையே வெப்பநிலை வேறுபாடு வெப்ப விநியோகத்தின் தீவிரத்தை சார்ந்துள்ளது மற்றும் பல்லாயிரக்கணக்கான டிகிரிகளை எட்டும்.

ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பு பதற்றம் சக்திகளின் செயல், அதன் மேலே உள்ள நிறைவுற்ற நீராவியின் வெப்பநிலையுடன் ஒப்பிடும்போது 0.3-1.5 o C வரை கொதிக்கும் போது, ​​கட்ட இடைமுகத்தில் திரவத்தை அதிக வெப்பமாக்குகிறது.

ஒரு பொருளின் திரவ நிலையிலிருந்து நீராவி நிலைக்கு மாறுவதற்கான எந்தவொரு செயல்முறையும் ஆவியாதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஆவியாக்கத்திற்கு எதிரான செயல்முறை, அதாவது. நீராவி கட்டத்திலிருந்து திரவ நிலைக்கு ஒரு பொருளின் ஈடுசெய்யப்படாத மாற்றம் ஒடுக்கம் எனப்படும்.

நிலையான நீராவி அழுத்தத்தில், ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில் ஒடுக்கம் ஏற்படுகிறது (கொதித்தல் போன்றது) மற்றும் அமைப்பிலிருந்து வெப்பத்தை அகற்றுவதன் விளைவாகும்.

பதங்கமாதலுக்கு எதிரான செயல்முறை, அதாவது. ஒரு பொருளின் நீராவி கட்டத்தில் இருந்து நேரடியாக திட நிலைக்கு மாறுவது டீசப்லிமேஷன் எனப்படும்.

முன்னர் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட நிறைவுற்ற நீராவி மற்றும் செறிவூட்டல் வெப்பநிலை, கொதிநிலை செயல்முறைக்கு மாற்றப்பட்டது, கொதிக்கும் போது நீராவி மற்றும் திரவத்தின் வெப்பநிலைகளின் சமத்துவத்தை விளக்குகிறது என்பதை நினைவுபடுத்துவோம். இந்த வழக்கில், திரவ மற்றும் நீராவி கட்டங்களின் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை இரண்டும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.

கொதிநிலையில் நீரின் திரவ நிலை நிறைவுற்ற திரவம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கொதிக்கும் (செறிவு) வெப்பநிலையில் நீராவி உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு நிறைவுற்ற நிலையில் இரண்டு-கட்ட திரவ + நீராவி கலவை ஈரமான நிறைவுற்ற நீராவி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

தெர்மோடைனமிக்ஸில், இந்த சொல் இரண்டு-கட்ட அமைப்புகளுக்கு நீட்டிக்கப்படுகிறது, இதில் நிறைவுற்ற நீராவி திரவ நிலைக்கு மேலே இருக்கலாம் அல்லது அதில் இடைநிறுத்தப்பட்ட திரவ துளிகளுடன் நீராவி கலவையைக் குறிக்கலாம். ஈரமான நிறைவுற்ற நீராவியை வகைப்படுத்த இது பயன்படுத்தப்படுகிறது வறட்சியின் அளவு பற்றிய கருத்துஎக்ஸ், இது உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவியின் வெகுஜனத்தின் விகிதமாகும், எம்.எஸ்.என்.பி., கலவையின் மொத்த வெகுஜனத்திற்கு, m cm = m s.n.p + m w.s.n., செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் திரவத்துடன்:

செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் உள்ள நீரின் திரவ கட்டத்தின் நிறை விகிதம் கலவையின் வெகுஜனத்திற்கு ஈரப்பதத்தின் அளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது.(1கள்):

நிலையான அழுத்தத்தில் ஈரமான நிறைவுற்ற நீராவிக்கு வெப்பத்தை வழங்குவது கலவையின் திரவ கட்டத்தை நீராவி நிலைக்கு மாற்ற வழிவகுக்கிறது. இந்த வழக்கில், அனைத்து திரவமும் நீராவியாக மாற்றப்படும் வரை கலவையின் வெப்பநிலை (செறிவு) அதிகரிக்க முடியாது. ஒரு நிறைவுற்ற நிலையில் நீராவி கட்டத்திற்கு மட்டுமே வெப்பத்தை மேலும் வழங்குவது நீராவி வெப்பநிலையில் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.

கொடுக்கப்பட்ட அழுத்தத்தில் செறிவூட்டல் வெப்பநிலைக்கு மேல் வெப்பநிலை கொண்ட நீராவி சூப்பர் ஹீட் நீராவி எனப்படும். அதிசூடேற்றப்பட்ட நீராவியின் வெப்பநிலை வேறுபாடுடி மற்றும் அதே அழுத்தத்தின் நிறைவுற்ற நீராவிடி என் நீராவி சூப்பர்ஹீட்டின் அளவு என்று அழைக்கப்படுகிறது Dt p = t -t n.

நீராவி சூப்பர் ஹீட்டின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​அதன் அளவு அதிகரிக்கிறது, மூலக்கூறுகளின் செறிவு குறைகிறது, மேலும் அதன் பண்புகள் வாயுக்களை நெருங்குகிறது.

6.2 H 2 Oக்கான கட்ட வரைபடங்கள் P,t-, P,v- மற்றும் T,s

H 2 O நிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் பல்வேறு வெப்ப இயக்கவியல் செயல்முறைகளை பகுப்பாய்வு செய்ய, கட்ட வரைபடங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கட்ட வரைபடங்கள் P,t- மற்றும் P,v உடன் பழகுவதற்கு, ஒரு பிஸ்டனின் கீழ் ஒரு சிலிண்டரில் பனி உள்ளது என்று கற்பனை செய்து, ஒரு ஆரம்ப வெப்பநிலை t 1 இல் நிலையான அழுத்தத்தை (படம் 6.1) உருவாக்குகிறது. சிலிண்டர் சுவர்கள் வழியாக வெப்ப Q வழங்கப்படுகிறது; H 2 O இன் வெப்பம் மற்றும் கட்ட மாற்றங்களின் செயல்முறை t, Q வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. பனி உருகும் வெப்பநிலை t pl (செயல்முறை 1a) க்கு வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது, அதன் பிறகு பனி ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில் உருகி நீராக (aa") மாறும், பின்னர் தண்ணீர் கொதிக்கும் (செறிவு) வெப்பநிலை t n (a"b) , பின்னர் ஆவியாதல் செயல்முறை ஏற்படுகிறது மற்றும் நீரை உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவியாக (vv") மாற்றுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து நீராவியை (v"2) வெப்பநிலை t 2 க்கு அதிக வெப்பமாக்குகிறது.

நிலையான அழுத்தத்தில் பனியில் இருந்து சூப்பர் ஹீட் நீராவியைப் பெறுவதற்கான அதே செயல்முறை (12) பி,டி ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில் படம் 6.2 இல் வழங்கப்படுகிறது. உருகும் (aa") மற்றும் ஆவியாதல் (vv") செயல்முறைகள் நிலையான வெப்பநிலையில் நிகழும் என்பதால், படம். 6.2 அவை a மற்றும் b புள்ளிகளில் கவனம் செலுத்துகின்றன. P,t வரைபடத்தில், இந்த புள்ளிகள் இரண்டு-கட்ட கலவைகளின் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையை வகைப்படுத்துகின்றன. வடிவியல் ரீதியாக, வெவ்வேறு அழுத்தங்கள் மற்றும் தொடர்புடைய வெப்பநிலைகளில் இந்த புள்ளிகளின் இருப்பிடம் கட்ட மாற்றங்களின் வரிகளைக் குறிக்கிறது.

வரி AB - திட மற்றும் திரவ நிலைகளின் கட்ட மாற்றத்தின் வரி. இது ஒரு முரண்பாடான வரி, ஏனெனில் பெரும்பாலான பொருட்களுக்கு, அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​​​உருகும் புள்ளியும் அதிகரிக்கிறது; தண்ணீருக்கு, எதிர் உண்மை.

வரி AK என்பது திரவ மற்றும் நீராவி கட்டங்களின் கட்ட மாற்றத்தின் கோடு; அதிகரிக்கும் அழுத்தத்துடன், நீர் மற்றும் நீராவியின் கொதிநிலை (செறிவு) வெப்பநிலையும் அதிகரிக்கிறது.

அழுத்தம் குறைவதால், உருகும் மற்றும் பூரித வெப்பநிலைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு குறைகிறது, மேலும் A புள்ளியில் இந்த வளைவுகள் ஒன்றிணைகின்றன. இந்தப் புள்ளி A நீரின் மூன்று புள்ளி என்று அழைக்கப்படுகிறது; அதன் ஒருங்கிணைப்புகள் உடல் நிலைகளை தீர்மானிக்கின்றன(பி ஓ ஐ டி ஓ) , இதில் ஒரு பொருளின் மூன்று நிலைகளும் வெப்ப இயக்க சமநிலையில் உள்ளன மற்றும் ஒரே நேரத்தில் இருக்கலாம். நீரின் மூன்று புள்ளியின் அளவுருக்கள்: t o = 0.01 o C அல்லது 273.16 கே மற்றும் R o =611.2 Pa .

மூன்று புள்ளிக்கு கீழே அமைந்துள்ள ஏசி வளைவு என்பது திட மற்றும் நீராவி கட்டங்களின் கட்ட மாற்றம் மற்றும் சமநிலையின் கோடு ஆகும், அதாவது. பதங்கமாதல் மற்றும் பதங்கமாதல் வரி. எனவே, de செயல்முறையுடன் தொடர்புடைய அழுத்தத்தில், திடமான கட்டம் (de) c புள்ளியில் வெப்பமடையும் போது, ​​திட கட்டம் நீராவியாக மாறுகிறது - பதங்கமாதல்; c புள்ளியில் (செயல்முறை ed) குளிர்விக்கப்படும் போது, ​​நீராவி மாறுகிறது. திடமான கட்டம் - தேய்மானம். இரண்டு சந்தர்ப்பங்களிலும், மாற்றம் திரவ கட்டத்தை கடந்து செல்கிறது.

கட்ட மாறுதல் வளைவுகள் P,t வரைபடத்தின் முழுப் பகுதியையும் மூன்று மண்டலங்களாகப் பிரிக்கின்றன: BAC கோடுகளின் இடதுபுறத்தில் திட நிலை மண்டலம் (பனி), BA மற்றும் KA வளைவுகளுக்கு இடையே திரவ மண்டலம் மற்றும் வலதுபுறம் KAS என்பது சூப்பர் ஹீட் நீராவி மண்டலம். இந்த வழக்கில், மேலே உள்ள வரி AK புள்ளி K உடன் முடிவடைகிறது, இது முக்கியமான அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. முக்கிய மதிப்புக்கு மேலான அழுத்தங்களில், திரவத்திலிருந்து நீராவிக்கு புலப்படும் நிலை மாற்றம் இல்லை.

நீர் என்பது படிக நிலைகளின் பல மாற்றங்களைக் கொண்ட பொருட்களைக் குறிக்கிறது. தற்போது, ​​நீர் பனியின் ஆறு மாற்றங்கள் அறியப்படுகின்றன. வழக்கமான தொழில்நுட்ப சாதனங்களில் அடையப்பட்ட அழுத்தங்களில், பனியின் ஒரே ஒரு மாற்றம் மட்டுமே பெறப்படுகிறது. மற்ற அனைத்து மாற்றங்களையும் உயர் அழுத்தத்தில் பெறலாம். அத்தகைய பொருட்களுக்கு, P,t-வரைபடத்தில் ஒன்று இல்லை, ஆனால் பல மூன்று புள்ளிகள் உள்ளன, ஏனெனில் ஒரு தூய பொருளின் மூன்று கட்டங்களுக்கு மேல் சமநிலை நிலை சாத்தியமற்றது. அத்தகைய வரைபடத்தில் முக்கிய மூன்று புள்ளிகள் திரவ, வாயு மற்றும் திடமான கட்டங்களில் ஒன்று சமநிலையில் உள்ளது (புள்ளி A, படம் 6.2).

சாதாரண அளவு மாற்றத்துடன் கூடிய பொருட்களுக்கு(இவைகளில் இயற்கையில் காணப்படும் பெரும்பாலான பொருட்கள் அடங்கும், ஆனால் தண்ணீர் அவற்றில் ஒன்றல்ல) நிலையான அழுத்தத்தில், அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் தொகுதி தொடர்ந்து அதிகரிக்கிறது. P=const இல் உள்ள அத்தகைய பொருட்களுக்கு, திட கட்டத்தின் அளவு திரவத்தின் அளவை விட குறைவாக உள்ளது, மேலும் திரவத்தின் அளவு நீராவியின் அளவை விட குறைவாக உள்ளது. இந்த வழக்கில், ஒரு கட்ட மாற்றத்தின் போது ஏற்படும் மாற்றத்தை படத்தில் குறிப்பிடலாம். 6.3

புள்ளி 1 இல் - தொகுதி v 1 உடன் திடமான கட்டம், ஒரு புள்ளியில் - தொகுதி v t p உடன் உருகும் வெப்பநிலையில் திடமான கட்டம், ஒரு புள்ளியில்" - திரவ நிலை v l p உடன் உருகும் வெப்பநிலையில், c புள்ளியில் - வெப்பநிலை செறிவூட்டலில் திரவ நிலை (கொதிநிலை) தொகுதி v உடன்", புள்ளி b" இல் - தொகுதி v உடன் நிறைவுற்ற வெப்பநிலையுடன் நீராவி, புள்ளி 2 இல் - தொகுதி v 2 உடன் சூப்பர் ஹீட் நீராவி. தொகுதி விகிதம் v 2 >v">v">v w p >v t p >v 1, i.e. வி 2 - நீராவியிலிருந்து வி 1 - திடமான கட்டத்தில் இயல்பான, இயற்கையான குறைவு காணப்படுகிறது.

இந்த வடிவத்திற்கு இணங்க, ஒரு கட்ட வரைபடத்தை P,v கட்டமைக்க முடியும் சாதாரண பொருள்(படம் 6.4). இது பல்வேறு நிலையான அழுத்தங்களில் செயல்முறை 12 (படம். 6.3) போன்ற சோதனைகளை நடத்துவதன் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இதன் விளைவாக P, v வரைபடத்தில் (படம் 6.4) ஒரு சாதாரண பொருளுக்கான கட்ட மாற்றம் கோடுகள் உருவாகின்றன: DC - உருகும் வெப்பநிலையில் திடமான கட்டம் ; AE - உருகும் இடத்தில் திரவம்; АК - செறிவூட்டல் வெப்பநிலையில் திரவம் (கொதித்தல், x=0); КL - உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவி (x=1), ВС - பதங்கமாதல் வெப்பநிலையில் திடமான கட்டம்.

SVD கோட்டின் இடதுபுறத்தில் திட நிலையின் பகுதி உள்ளது; VD மற்றும் AE வரிகளுக்கு இடையில் - திட நிலை + திரவ; AE மற்றும் AK வரிகளுக்கு இடையில் - திரவ பகுதி; AK மற்றும் KN வரிகளுக்கு இடையில் – திரவ + நீராவி; கோடுகளுக்கு இடையே CB, BN மற்றும் NL - திட நிலை + நீராவி; KL கோட்டின் வலதுபுறத்தில் நீராவி கட்ட பகுதி உள்ளது. கிடைமட்ட கோடு BAN ஆனது P,t-வரைபடத்தில் உள்ள சாதாரண பொருளின் மூன்று புள்ளிக்கு ஒத்திருக்கிறது.

T,s கட்ட வரைபடம் P,v வரைபடத்தைப் போலவே உள்ளது சாதாரண பொருள்(படம் 6.5). இங்கே, DВС கோட்டின் இடதுபுறத்தில் - திடமான கட்டம், ВD மற்றும் АЭ கோடுகளுக்கு இடையில் - இரண்டு-கட்ட நிலை, திட நிலை+திரவம், AE மற்றும் AK இடையே - திரவ நிலை, BC மற்றும் NL இடையே - இரண்டு-கட்ட நிலை, திட நிலை+நீராவி; KL கோட்டின் வலதுபுறம் - சூப்பர் ஹீட் நீராவி; AK மற்றும் KN இடையே - இரண்டு-கட்ட நிலை திரவம்+நீராவிஒரு நிறைவுற்ற நிலையில் (ஈரமான நிறைவுற்ற நீராவி).

இந்த கட்ட வரைபடங்களை முழுவதுமாக தண்ணீருக்கு நீட்டிக்க முடியாது. தண்ணீர்– முரண்பாடான பொருள்ஒரு திரவத்திலிருந்து திட நிலைக்கு ஒரு ஐசோபாரிக் மாற்றத்தின் போது, ​​குறிப்பிட்ட அளவு நீரின் அளவு அதிகரிக்கிறது (பனி நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கிறது). எனவே, P,v வரைபடத்தில், இரண்டு-கட்ட நிலையின் பகுதி பனி+திரவம்ஈரமான நீராவி மற்றும் திரவ மண்டலத்தின் மீது ஓரளவு மிகைப்படுத்தப்பட்டது.

படத்தில். படம் 6.6 குறைந்த வெப்பநிலையில் திட கட்டத்தை திரவமாக மாற்றும் மண்டலத்தில் உள்ள தண்ணீருக்கான P,v கட்ட வரைபடத்தின் பகுதியின் விரிவாக்கப்பட்ட அளவிலான பகுதியைக் காட்டுகிறது. இங்கே கிடைமட்ட ABN என்பது P,t-வரைபடத்தில் உள்ள நீரின் மூன்று புள்ளியுடன் தொடர்புடைய சமவெப்பமாகும். செங்குத்து AE என்பது திரவத்திற்கான மூன்று புள்ளியின் வெப்பநிலையுடன் தொடர்புடைய சமவெப்பமாகும், மேலும் செங்குத்து ВD என்பது பனியின் அதே சமவெப்பமாகும். அவற்றுக்கிடையே இரண்டு-கட்ட மாநிலத்தின் ஒரு மண்டலம் உள்ளது திரவம்+பனி.

AMNL வளைவு செறிவூட்டல் வெப்பநிலையில் (x=0) திரவக் கோட்டைக் குறிக்கிறது. அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன், நீர் A இன் மும்மடங்கு புள்ளியிலிருந்து தொடங்கி, கொதிக்கும் நீரின் குறிப்பிட்ட அளவு முதலில் குறைகிறது, M புள்ளியில் (சுமார் 4 o C மற்றும் 800 Pa) குறைந்தபட்சத்தை அடைகிறது, மேலும் அழுத்தத்தில் மேலும் அதிகரிப்புடன் மற்றும் வெப்பநிலை, கொதிக்கும் நீரின் குறிப்பிட்ட அளவு தொடர்ந்து அதிகரிக்கிறது. சுமார் 8 o C (புள்ளி N) வெப்பநிலையில், அது A புள்ளியில் குறிப்பிட்ட அளவை அடைகிறது, மேலும் திரவத்தின் இரண்டு சமவெப்பங்கள் செங்குத்து NE (0 மற்றும் 8 o C) இல் இணைகின்றன. இதேபோல், MN கோட்டிற்கு மேலே செங்குத்துகள் நீரின் திரவ கட்டத்தின் இரண்டு சமவெப்பங்களுடன் ஒத்திருக்கும். முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, திரவமானது ஒரு மோசமாக சுருக்கக்கூடிய கட்டமாகும், எனவே, நீர் பகுதியில், சமவெப்பங்கள் கிட்டத்தட்ட செங்குத்து நேர் கோடுகள்.

தண்ணீரின் திடமான கட்டமும் மோசமாக சுருக்கக்கூடியது, அதாவது. P,v வரைபடத்தில் பனிக்கட்டிக்கான சமவெப்பங்கள் கிட்டத்தட்ட நேர் செங்குத்து கோடுகள். கூடுதலாக, 0 o C இல் உள்ள திடமான கட்டத்தின் அளவு 0 o C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் உருகும் நிலையில் பனியின் அளவிற்கு அருகில் உள்ளது, மேலும் 0 o C இல் உள்ள திரவ கட்டத்தின் அளவு திரவத்தின் அளவிற்கு அருகில் உள்ளது. எதிர்மறை வெப்பநிலையில் நிறைவுற்ற நிலையில். அழுத்தத்தின் மீது பனி உருகும் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் சார்பு, அழுத்தத்தின் செறிவூட்டல் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்துடன் ஒப்பிடும்போது பலவீனமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, எனவே -20 o C பனி 187.3 MPa அழுத்தத்தில் உருகும், மேலும் +20 o C இல் நீர் கொதிக்கிறது. 2.33 kPa அழுத்தம். மேலே உள்ள அனைத்தும் 0 o C ஐசோதெர்ம்களை திரவ நிலை, இரண்டு-கட்ட நிலைக்கு இடையே உள்ள எல்லை வளைவுகளாக, P, v வரைபடத்தில் - உருகும் நிலையில் உள்ள AE - மற்றும் பனிக்கட்டியை ஏற்றுக்கொள்ள அனுமதிக்கிறது. பனி+திரவம்மற்றும் திடமான கட்டம் நீரின் மூன்று புள்ளி அழுத்தத்திற்கு மேல் உள்ள அனைத்து அழுத்தங்களுக்கும். இந்த வழக்கில், 0 o C க்கும் குறைவான வெப்பநிலை வரம்பில், திடமான கட்டம் ВD கோட்டின் இடதுபுறமாகவும், திரவ கட்டம் АЭ கோட்டின் இடதுபுறமாகவும் இருக்கும், ஏனெனில் வெப்பநிலை குறைவதால், திரவ மற்றும் திட நிலைகளின் அளவு குறைகிறது, மேலும் பனியின் உருகும் அழுத்தம் நீரின் மூன்று புள்ளியின் அழுத்தத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. இருப்பினும், நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படும் அழுத்த வரம்புகளுக்குள் இந்த விலகல்கள் மிகச் சிறியவை.

பனிக்கட்டியை நேரடியாக நீராவியாக மாற்றும் கோடு (பதங்கமாதல் கோடு) மூன்று புள்ளியின் அழுத்தத்திற்கு கீழே அழுத்தத்தில் அமைந்துள்ளது - வரி கி.மு. இந்த வரியில், அழுத்தம் குறையும் போது, ​​பனியின் வெப்பநிலை மற்றும் அதன் அளவு குறைகிறது. கிமு கோட்டின் இடதுபுறத்தில் திடமான கட்டம் மட்டுமே உள்ளது, வலதுபுறம் - திட நிலை+நீராவி.

இதன் விளைவாக, தண்ணீருக்கான P,v கட்ட வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. 6.7, ஏ. இங்கே, CVD கோட்டின் இடதுபுறத்தில் ஒரு திடமான நிலை நீர் உள்ளது, AK வரியின் இடதுபுறத்தில் ஒரு திரவ நிலை நீர் உள்ளது, EABD கோடுகளுக்கு இடையில் இரண்டு-கட்ட நிலை உள்ளது. திரவம்+பனி, CBNL வரிகளுக்கு இடையே - இரண்டு-கட்ட நிலை பனி+நீராவி, KL கோட்டிற்கு மேலே - சூப்பர் ஹீட் நீராவி. நீரின் முரண்பாடான பண்புகள் காரணமாக, நீரின் வெவ்வேறு கட்ட நிலைகளின் பகுதிகள் P, v வரைபடத்தில் ஒன்றுடன் ஒன்று: இரண்டு-கட்ட நிலையின் பகுதி பனி+திரவம் EABD திரவப் பகுதி EAMD மற்றும் இரண்டு-கட்ட நிலையின் பகுதியில் மிகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது திரவம்+நீராவி AMVA, இது தவிர, ВD கோட்டின் இடதுபுறத்தில் திட கட்டத்தின் பகுதியில் மேலடுக்கு உள்ளது. படத்தில் இந்த பகுதிகளின் படம் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். 6.7, ஆனால் அளவைக் கவனிக்காமல், அதிக தெளிவுக்காக பெரிதாக்கப்பட்டது. உண்மையில், திரவம் மற்றும் பனியின் அளவுகள் A மற்றும் B புள்ளிகளைக் காட்டிலும் மிகவும் சிறியதாக இருக்கும், அதே நேரத்தில், வெப்பநிலை குறைதல் மற்றும் அழுத்தம் அதிகரிப்பதன் மூலம், இந்த கட்ட நிலைகளின் அளவுகள் குறைகின்றன, அதாவது. வரி AE இன் இடதுபுறத்தில், அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது திரவப் பகுதி அதிகரிக்கிறது, மேலும் திடமான கட்டம், வரி AE க்கு இடதுபுறமாக இருப்பதால், எதிர்மறை வெப்பநிலையில் நீரின் திரவ கட்டத்தின் பகுதியின் இடதுபுறத்தில் அமைந்திருக்க முடியாது.

படத்தில் உள்ள P,v வரைபடத்தில் உள்ள நீரின் வெவ்வேறு கட்டங்களின் மேலோட்டத்தை விளக்குவதற்கு. 6.7, a, b இரண்டு சமவெப்பங்களைக் காட்டுகின்றன (கோடு கோடுகள்) வெப்பநிலை அதிகமாகவும் (t>t o) குறைவாகவும் (t)

ஐசோதெர்ம் 1234 ஆனது 0 o C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் P, v வரைபடத்தை திரவப் பகுதியில் வரி 12 இல், வரி 22 இல் - இரண்டு-கட்ட நிலையின் பகுதியில் செல்கிறது. திரவம்+பனி, வரி 2"3 இல் - பனிப் பகுதியில், வரி 33" இல் - இரண்டு-கட்ட மாநிலத்தின் பகுதியில் பனி+நீராவி, வரி 3"4 இல் - அதிக வெப்பம் கொண்ட நீராவி பகுதியில்.

ஐசோதெர்ம் 567 ஆனது 0 o C ஐ விட அதிகமான வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் P, v வரைபடத்தை திரவப் பகுதியில் வரி 56 இல், வரி 66 இல் - இரண்டு-கட்ட நிலையின் பகுதியில் செல்கிறது. திரவம்+நீராவி, வரி 6"7 இல் - அதிக வெப்பம் கொண்ட நீராவி பகுதியில்.

P,v வரைபடத்தில் உள்ள இந்த சமவெப்பங்களின் குறுக்குவெட்டுப் புள்ளிகள், நீரின் வெவ்வேறு நிலை நிலைகளை ஒன்றுக்கொன்று மேலோட்டமாகக் குறிப்பிடுகின்றன. இந்த புள்ளிகளில், இந்த கட்ட நிலைகள் ஒரே அழுத்தங்கள் மற்றும் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் ஒரே குறிப்பிட்ட தொகுதிகளைக் கொண்டுள்ளன. எனவே சமவெப்பம் 56 இல் உள்ள திரவமானது அதே குறிப்பிட்ட அளவைக் கொண்டுள்ளது திரவம்+பனி 22" சமவெப்பத்தில் உள்ள புள்ளிகளில் ஒன்றிலிருந்து, மற்றும் 2"3 சமவெப்பத்தில் உள்ள பனிக்கு அதே அளவு உள்ளது திரவம்+நீராவி 66" சமவெப்பத்தில் உள்ள புள்ளிகளில் ஒன்றிலிருந்து.

நீரின் கட்ட T,s வரைபடத்தை உருவாக்கும் போது, ​​என்ட்ரோபியின் தோற்றம் மூன்று புள்ளி நீரின் அளவுருக்களில் (t o =0.01 o C மற்றும் P o =611.2 Pa) செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் (x) திரவத்திற்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. = 0).

எதிர்காலத்தில், நீரின் மூன்று புள்ளியின் வெப்பநிலைக்கும் 0 o C க்கும் இடையிலான சிறிய வேறுபாடு காரணமாக, பூஜ்ஜிய டிகிரி செல்சியஸின் மதிப்பு முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படும் (இதன் மூலம் நீரின் மூன்று புள்ளியின் வெப்பநிலை என்று அர்த்தம்).

வெவ்வேறு அழுத்தங்களுக்கு 0 o C வெப்பநிலையில் உள்ள நீரின் திரவ கட்டத்தின் என்ட்ரோபிகள் (நீரின் மூன்று புள்ளியின் அழுத்தத்திலிருந்து மற்றும் பலவற்றிலிருந்து) கிட்டத்தட்ட அதே எண் மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கும், பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் இருக்கும். 0 o C மற்றும் வெவ்வேறு அழுத்தங்களில் நீரின் திரவ கட்டத்தின் என்ட்ரோபிகளின் சமத்துவம் நீரின் திரவ கட்டத்தின் மோசமான சுருக்கத்தால் விளக்கப்படுகிறது. என்ட்ரோபி, எந்த நிலை அளவுருவைப் போலவே, இரண்டு சுயாதீன நிலை அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படுவதால், 0 o C சமவெப்பத்தில் உள்ள வெப்பநிலைகளின் சமத்துவம் மற்றும் குறிப்பிட்ட திரவ அளவுகள் இந்த புள்ளிகளில் உள்ள என்ட்ரோபிகளின் சமத்துவத்துடன் ஒத்திருக்கும். பூஜ்ஜியத்திலிருந்து இந்த புள்ளிகளில் என்ட்ரோபியின் எண் மதிப்புகளின் விலகல்கள் 1 kJ/(kg K) இல் ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு ஆகும். மேலே உள்ளவற்றின் அடிப்படையில், T,s வரைபடத்தில் நீர் 0 o C இன் திரவ கட்டத்தின் சமவெப்பம் புள்ளி A (படம் 6.8, a) ஐக் குறிக்கும்.

பனி உருகும் குறிப்பிட்ட வெப்பம் நேர்மறை மதிப்பு, எனவே 0 o C இல் இது 335 kJ/kg க்கு சமம், எனவே புள்ளி B, வெப்பநிலை மற்றும் மூன்று புள்ளி நீரின் அழுத்தத்தில் திடமான கட்டத்திற்கு ஒத்ததாக இருக்கும். புள்ளி A இன் இடதுபுறம், அதாவது. எதிர்மறை என்ட்ரோபி மதிப்பில்.

நீரின் முரண்பாடான பண்புகள், திரவ, திட மற்றும் சமநிலை இரண்டு-கட்ட பகுதிகளில் உள்ள ஒரு சாதாரண பொருளுக்கான T,s வரைபடத்துடன் ஒப்பிடும்போது அதன் T,s கட்ட வரைபடத்தின் தன்மையை மாற்றும். திட + திரவமற்றும் திட + நீராவிமாநிலங்களில். முதலாவதாக, இந்த பகுதிகள் நீரின் மூன்று புள்ளி சமவெப்பத்திற்கு கீழே இருக்கும், ஏனெனில் 0 o C க்கும் குறைவான (அல்லது அதற்கு சமமான) வெப்பநிலையில் மட்டுமே பனி இருக்க முடியும். இரண்டாவதாக, திட மற்றும் நீராவி கட்டங்கள் ஒரே நேரத்தில் அமைந்துள்ள பதங்கமாதல் பகுதியில் அவை மிகைப்படுத்தப்படும். நீரின் திரவ நிலை 0 o C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையிலும் இருக்கலாம், அதாவது. இந்த வெப்பநிலையில் மீண்டும் இரண்டு-கட்ட நிலைகளின் பகுதிகளுடன் திரவ கட்டப் பகுதியின் T,s வரைபடத்தில் ஒன்றுடன் ஒன்று இருக்கும். திரவம்+பனிமற்றும் நீராவி+பனி.

பனி உருகுவதற்கான நேர்மறை குறிப்பிட்ட வெப்பம் மற்றும் பனியிலிருந்து திரவ நிலைக்கு மாறும்போது எதிர்மறை (டிகிரி செல்சியஸில்) வெப்பநிலை மதிப்புகள் கட்ட மாற்றங்களின் எல்லைக் கோடுகளின் இருப்பிடத்தை விளக்குகின்றன: BC - பதங்கமாதல் கோடு, AE - உருகும் போது திரவக் கோடு வெப்பநிலை, ВD - உருகும் வெப்பநிலையில் பனிக் கோடு (படம் .6.8, a). இந்த பகுதியில் உள்ள கட்ட மாற்றங்களின் கோடுகளின் தன்மை, திரவம் மற்றும் பனியின் ஐசோபரிக் வெப்பத் திறனை அழுத்தத்தின் மீது சார்ந்திருப்பதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது (T,s வரைபடத்தில் குறைந்த வெப்ப திறன் கொண்ட கோடுகள் அதிக வெப்ப திறன் கொண்ட கோடுகளை விட செங்குத்தானவை). BC பதங்கமாதல் கோடு VD வரியை விட தட்டையானது, ஏனெனில் பனியின் ஐசோபாரிக் வெப்ப திறன் குறையும் அழுத்தத்துடன் அதிகரிக்கிறது, மேலும் அதே வெப்பநிலையில் BC கோட்டின் அழுத்தம் VD கோட்டின் அழுத்தத்தை விட குறைவாக இருக்கும். இதையொட்டி, VD கோடு AE கோட்டை விட செங்குத்தானது, அதே வெப்பநிலையில் பனியின் ஐசோபரிக் வெப்ப திறன் திரவத்தின் வெப்ப திறனை விட குறைவாக இருக்கும்.

தண்ணீருக்கான T,s கட்ட வரைபடம் படம். 6.8, ஏ. KAE கோட்டின் இடதுபுறத்தில் நீரின் திரவ கட்டத்தின் ஒரு பகுதி இருக்கும், DBAE கோடுகளுக்கு இடையில் இரண்டு-கட்ட நிலையின் ஒரு பகுதி இருக்கும். திரவம்+பனி, கோடுகளுக்கு இடையே Т o ВD – திட கட்டத்தின் பகுதி, கோடுகளுக்கு இடையே СВNL – பகுதி திட நிலை+நீராவி, KL கோட்டிற்கு மேலே சூப்பர் ஹீட் நீராவியின் பகுதி உள்ளது. இரண்டு கட்ட பகுதி திரவம்+பனி DBAE இரண்டு-கட்ட மாநிலத்தின் பிராந்தியத்தில் மிகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது பனி+நீராவிஎஸ்.வி.என்.எல்.

இதையொட்டி, இரண்டு கட்ட மாநிலத்தின் பகுதிக்கு நீராவி+பனி CBD ஐஸ் பகுதியில் CBNL மிகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. கூடுதலாக, பனி மற்றும் இரண்டு-கட்ட மாநிலங்களின் பிராந்தியத்தில் பனி+நீராவிமற்றும் திரவம்+பனிவரி AE இன் இடதுபுறத்தில் உள்ள திரவப் பகுதி மிகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. வரி ВD இல் பனி உருகும் நிலையில் உள்ளது, வரியில் AE - உருகும் வெப்பநிலையில் திரவம், வரி ВС - பதங்கமாதல் பகுதி, பனி மற்றும் இடையே எல்லை படகு+பனிக்கட்டி, AK வரியில் - செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில் திரவத்தின் பகுதி, KL வரியில் - உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவி. T,s வரைபடத்தில் உள்ள நீரின் நிலை மாற்றங்களின் தெளிவுக்காக படம். 2.8, மற்றும் புள்ளியிடப்பட்ட கோடு அதிக அழுத்தம் (P>P o) மற்றும் குறைவான (P) ஐசோபார்களைக் காட்டுகிறது<Р o), чем давление в тройной точке воды. Те же изобары показаны на рис. 6.8, б в Р,t- диаграмме.

எதிர்காலத்தில், 0 o C க்கும் அதிகமான அல்லது அதற்கு சமமான வெப்பநிலையில் நீரின் திரவ மற்றும் நீராவி கட்டங்களின் பண்புகளுக்கு முக்கிய கவனம் செலுத்தப்படும். எனவே, கட்ட வரைபடங்களில் நாம் இந்த பகுதிகளை மட்டுமே சித்தரிப்போம், அதாவது. நடைமுறையில் இது புள்ளி A வழியாக செங்குத்தாக வரையப்பட்ட வலது பக்கமாகும். இந்த வழக்கில், P, v வரைபடத்தில், திரவப் பகுதியில் உள்ள 0 o C சமவெப்பமானது திரவ கட்டத்தின் இடது எல்லை வளைவாகக் கருதப்படலாம், ஏனெனில் இது கிட்டத்தட்ட ஒரு செங்குத்து கோடு. T,s வரைபடத்தில், நீரின் திரவ கட்டத்தின் மூன்று புள்ளியின் அளவுருக்கள் என்ட்ரோபிக்கான தொடக்க புள்ளியாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகின்றன. 0 o C இல் உள்ள நீரின் திரவ கட்டத்தின் அளவு நடைமுறையில் மூன்று புள்ளியில் அதன் தொகுதிக்கு சமமாக இருப்பதால், மூன்று புள்ளி நீரின் வெப்பநிலை 0 o C க்கு மிக அருகில் இருப்பதால், இந்த இரண்டு அளவுருக்களின் நிலைத்தன்மையும் வெவ்வேறு அழுத்தங்களில் நீரின் திரவ கட்டத்தின் என்ட்ரோபியின் நிலையான மதிப்பு மற்றும் t = 0 o C இவ்வாறு, நீரின் திரவ கட்டத்தின் பகுதியில் உள்ள அனைத்து ஐசோபார்களும் T,s வரைபடத்தில் புள்ளி A ஐ விட்டுவிடும்.

எனவே, P, v வரைபடத்தில் உள்ள நீரின் திரவ மற்றும் நீராவி கட்டங்களுக்கான முக்கிய கோடுகள் மற்றும் செயல்முறைகள் படம். 6.9 இங்கே, திரவப் பகுதியில் உள்ள சப்கிரிட்டிகல் சமவெப்பங்கள் (12) செங்குத்து நேர் கோடுகளுக்கு நெருக்கமாக இடதுபுறமாக சிறிய மாற்றத்துடன் இருக்கும். ஈரமான நீராவி (23) பகுதியில், சமவெப்பம் பூரித ஐசோபார் உடன் ஒத்துப்போகிறது. சூப்பர் ஹீட் நீராவி (34) பகுதியில், சமவெப்பம் ஒரு குவிந்த வளைவை கீழ்நோக்கி குறிக்கிறது. முக்கியமான சமவெப்பம் முக்கியமான புள்ளியில் ஒரு ஊடுருவல் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது. t > tcr இல் உள்ள ஐசோதெர்ம்கள் ஒரு ஊடுருவல் புள்ளியைக் கொண்டிருக்கலாம், இது அதிக வெப்பநிலையில் மறைந்துவிடும்.

நிலையான என்ட்ரோபிகளின் கோடுகள் கீழ்நோக்கி குவிந்த வளைவுகளாகும். மேலும், வரிகள் எஸ்< s кр пересекают только линию x = 0, а линии s >s cr என்பது x = 1 என்ற வரியை மட்டும் வெட்டும்.

x=const கோடுகளின் கட்டுமானம் பிரிவுகளின் விகிதத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது:

திரவத்தின் குறிப்பிட்ட அளவு உலர்ந்த நிறைவுற்ற நீராவியின் குறிப்பிட்ட அளவிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டது. எனவே நீரின் மூன்று புள்ளியில், திரவம் (புள்ளி A) v o "=0.00100022 m 3 /kg, மற்றும் நீராவி - v o "=206.175 m 3 /kg, முக்கியமான புள்ளி v cr =0.003147 m 3 /kg. 1 பட்டியின் அழுத்தத்தில், v"=0.0010434 m3/kg, மற்றும் v"=1.6946 m3/kg. இதன் விளைவாக, x=0 கோடு x=1 வரியை விட செங்குத்தாக உள்ளது.

நீரின் திரவ மற்றும் நீராவி கட்டங்களின் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகள் பற்றிய விரிவான ஆய்வுக்குப் பிறகு, முக்கிய செயல்முறைகள் மற்றும் அளவுருக்கள் கொண்ட நீரின் திரவ மற்றும் நீராவி கட்டங்களுக்கான T,s வரைபடத்தின் படம் வழங்கப்படும்.