Фазалық ауысу

4.4 Фазалар ережесі.

Барлық аумағындағы химиялық және термодинамикалық қасиеттері бірдей, бір текті жүйенің басқа бөліктерімен бөліну беткейлері арқылы шектелген бөлігі фаза деп аталады.Фазалар қарапайым және аралас болып жіктеледі.           Қарапайым фаза дербес (жекеленген) бір химиялық заттан тұрады, мысалы, судағы эмульсия тәріздес бензол.      Аралас фаза екі немесе одан да көп химиялық дербес (жекеленген) заттардан тұрады. Мысалы, әртүрлі сұйық немесе қатта ерітінділер.   Мысалы ас тұзының судағы ерітіндісінде мынадай заттар бар: Н2О, NaCI, гидратталған Na+, CI-, H+, OH-, ал тәуелсіз компоненттер екеу: Н2О және NaCI, себебі иондар дербес күйде жүйеден бөліне алмайды.   Тепе-теңдіктегі жүйенің барлық фазаларын түзу үшін жеткілікті болып есептелетін құрам бөліктердің ең аз мөлшері тәуелсіз компоненттердің саны (К) деп аталады.          Мысалы: СаСО3 ó СаО + СО2 реакциясы жүретін жүйеде:

құрам бөліктер үшеу: СаСО3, СаО, СО2, ал тәуелсіз компоненттер екеу:  кез келген екі зат.Яғни, бөліктердің санынан олардың арасында жүретін мүмкін реакциялардың санын алып тастағанға тең.    Фазалар ережесінің теңдеуі:                С = К - Ф + n        (4.3) С - еркіндік дәрежесінің мөлшері       К - компоненттер саны         Ф - фазалардың саны          п - сыртқы факторлардың (С,Т,р) саны      Егер тепе-теңдікке екі ғана фактор (Т, р)әсер етсе, онда         С =R - Ф + 2         (4.4) Тек қана қатты немесе сұйық фазалардан тұратын жүйелердің тепе-теңдігіне қысым қатты әсер етпейді, сондықтан да

С = К - Ф + 1         (4.5)

Жүйелер фазалардың санына байланысты бір, екі фазалы, т.б.; тәуелсіз компоненттердің санына қарай бір-, екі-, үш компонентті; еркіндік дәрежесінің саны бойынша вариантсыз (С=O), бір (С=1), екі (С=2) т.б. болып жіктеледі.           Мысалы:              SrCO3 ó SrO + CO2           (қ)            (қ)    (газ)           жүйесінде 3 фаза (2 қатты, 1 газ), 2 тәуелсіз компоненттер бар, сондықтан да С = 2-3+2 =1, яғни жүйе бір вариантты.       Бір сұйық екінші бір сұйықта химиялық әрекеттесусіз еритін болса, мысалы , толуол бензолда, молекуланың ауысуы энергияның шығындалуын қажет етпейді. Компоненттердің толық араласуына жылу қозғалысы жеткіліктьі болады.          Егер полюссіз молекула ассоциацияланған еріткішке немесе полюсті комплекстер полюссіз еріткішке ауысса, еру үрдісі әжептәуір энергияны қажет етеді, сол себепті жылу қозғалысы жеткіліксіз болып табылады.   Егер еру барысында молекула компоненттерінен энергия бөлетін қосылыстар түзілсе, өзара ерігіштік жоғарылайды

Қорытынды                                     Кез келген зат белгілі жағдайда әр түрлі агрегаттық күйде – қатты, сұйық және газ түрінде болады. Бір күйден екінші күйге өту фазалық өту деп аталады. Булану және конденсация фазалық өтудің мысалы болып табылады. Барлық нақты газдар белгілі жағдайда сұйыққа айналады. Алайда газдың сұйыққа айналуы күдікті температура деп аталатын Tкүд төмен температурада ғана болады.          Булану деп сұйық күйден газ түріне фазалық өтуін айтады. МКТ тұрғысынан булану – кинетикалық энергиясы қалған молекулалардан жоғары болатын сұйықтың бетіндегі молекулалардың ұшып шығу процесі. Бұл қалған молекулалардың орташа кинетикалық энергиялаларының азаюына, яғни сұйықтың сууына әкеледі.   Конденсация – булануға кері процесс. Конденсация кезінде бу молекулалары сұйыққа қайта оралады. Жабық ыдыста сұйық және оның буы ұшып шыққан молекула санының будан сұйыққа оралған молекулалар санына тең болатын динамикалық тепе-теңдік қалпында бола алады, яғни булану және конденсация жылдамдықтары бірдей болады. Мұндай жүйені екі фазалы деп атайды.     Екінші текті фазалық ауысулар мен сұйықтықтағы сындық құбылыстар заттың конденсацияланған күй физикасының іргелі мәселесі болып табылады.Осыған қоса, екінші текті  фазалық ауысулардың оң қасиеттері: өткізгіштігі жоғары және ағу жылдамдығы жоғары, жылу сыйымдылығы мен жүйелердің қысылуының өсуі шексіз, заттардағы макродиффузиянын жоғалуы, сұйықтықтың беткейіндегі кернеуі нөлге тең болуы және т.б. – техника мен өндіріс аясында практикалық түрде көп қолданысқа ие болады.  Ферромагнетизм электрондардың магниттiк қасиеттерiмен түсiндiрiледi. Атом ядросының айналасында айналып жүрген әрбiр электронды меншiктi (спиндiк) магнит өрiсi тудыратын шеңбер бойындағы электр тогы ретiнде қарастыруға болады. Көптеген заттарда спиндiк магнит өрiстерi бiрiн-бiрi толықтырып отырады. Бiрақ кейбiр кристалдарда, мысалы темiрдiң кристалдарында электрон бөлшектерiнiң спиндiк магнит өрiсiнiң индукция векторларының паралелль бағытталуына жағдай туады. Осының нэтижесiнде кристаллдардың iшiнде бойы 10-2-10-4 болатын магниттелген аймақтар пайда болады. Осылай өз бетiнше магниттелетiн аймақтарды домендер деп атайды

Қолданған әдебиеттердің тізімі                    

1. Трофимова Т. И. Курс физики: Учебник для студ.вузов.-М.: Высш. шк., 1990.            2. Савельев И. В. Жалпы физика курсы.  1,2 т.-Алматы:  Мектеп, 1977. 3. Жұмағұлов А., Естекбаев М. К.,Физиканың  бөлімін өздігінен оқып үйренушілерге арналғанкөмекші оқу құралы. Семей: СЕСӨТИ, 1990.  4. Детлаф А. А., Яворский Б. М., Милковская Л. Б. Курс физики (в трех томах). т.1,2. Изд.4-е, перераб. М.: Высш. Шк.,1977.     5.  Детлаф А. А., Яворский Б. М., Курс физики. –М., 1989.    6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. 3-е изд., доп. - М.: Наука, 1976.-584 б.          7. Cтенли Г. Фазовые переходы и критические явления. Пер. с англ.-М.: Мир, 1973. - 419б.