Fāzes diagrammas fizika

Fāzes diagramma, grafiks, kas parāda vienas vielas vai vielu maisījuma cietās, šķidrās un gāzveida fāzes ierobežojošos apstākļus, mainot spiedienu un temperatūru vai kādā citā mainīgo lielumu kombinācijā, piemēram, šķīdību un temperatūru. Attēlā parādīta tipiska fāzes diagramma vienkomponentu sistēmai (ti, tā, kas sastāv no vienas tīras vielas), kur līknes ir iegūtas, veicot mērījumus dažādos spiedienos un temperatūrās. Jebkurā vietā, ko izliek līknes, spiediens un temperatūra ļauj pastāvēt tikai vienai fāzei (cietai, šķidrai vai gāzei), un temperatūras un spiediena izmaiņas līdz līkņu punktiem nemainīs šo fāzi.. Jebkurā līkņu punktā temperatūra un spiediens ļauj līdzsvara stāvoklī pastāvēt divām fāzēm: cieta un šķidra, cieta un tvaika vai šķidra un tvaika. Piemēram, līnija, kas novilkta šķidruma tvaika spiediena mainībai ar temperatūru, ir robeža starp šķidrumu un tvaiku; līnijas zema spiediena un augstas temperatūras pusē var būt tikai tvaiki, savukārt augsta spiediena un zemas temperatūras vielai jābūt šķidrai; šķidrums un tvaiki eksistē kopā temperatūrā un spiedienā, kas atbilst līnijas punktiem; vietā, kur pazūd šī līnija, ko sauc par kritisko punktu, šķidrums un tā tvaiki kļūst neatšķirami. Paralēli līnijai starp šķidrumu un cietu, var atrast dažādu spiedienu kušanas temperatūras. Triju līkņu krustojums, ko sauc par trīskāršu punktu, apzīmē unikālos apstākļus, kādos visas trīs fāzes pastāv līdzsvarā. Divu komponentu fāzes diagramma parasti parāda kušanas līknes temperatūras un sastāva diagrammā.

šķidrums: tīras vielas fāzes diagramma

Kad ir fiksēta tīras vielas temperatūra un spiediens, tiek fiksēts arī vielas līdzsvara stāvoklis. Tas ir ilustrēts

Fāžu diagrammas ir specifiskas katrai vielai un maisījumam. Sarežģītiem maisījumiem var būt vajadzīgas trīsdimensiju fāžu diagrammas, kuras var attēlot divās dimensijās, izmantojot perspektīvu. Fāžu diagrammas tiek plaši izmantotas minerālu līdzsvara pētījumos saistībā ar iežu un minerālu veidošanās apstākļiem uz Zemes. Tie ir arī nenovērtējami, izstrādājot rūpnieciskas iekārtas un meklējot optimālus apstākļus ražošanas procesiem, kā arī vielu tīrības noteikšanai.