Q & A: co się dzieje w punkcie potrójnym?

To świetne pytanie… Ogólna zasada jest taka, że przy stałej temperaturze i ciśnieniu materiał znajdzie się w formie, która daje mu najniższą energię swobodną, „G”. W punkcie potrójnym ciecz, ciało stałe i gaz mają to samo G na cząsteczkę. Więc to sprawia, że pytanie jest trochę skomplikowane.

Nawet w zwykłym punkcie przejścia dwufazowego jest to rodzaj przypadku wcześniejszej historii, jak dużo energii cieplnej (lub bardziej precyzyjnie, entalpii) zdarza się być w materiale, a to określa frakcję cząsteczek w każdej z dwóch faz. Biorąc pod uwagę ten historycznie określony ułamek, może istnieć jakiś niewielki efekt zewnętrzny, który ustala, która część jest gdzie. Na przykład, w przypadku wody na Ziemi grawitacja sprawia, że część stała znajduje się na górze, ponieważ ma nieco mniejszą gęstość. Jednak wszystkie inne rzeczy są równe, całkowita energia swobodna może być nieznacznie obniżona przez to, że cały materiał składa się z jednej lub drugiej fazy. To dlatego, że jest trochę dodatkowej energii swobodnej na powierzchni, to samo, co powoduje napięcie powierzchniowe.

Więc jeśli w jakiś sposób materiał wszystko staje się jedną fazą lub drugą, to pozostanie w ten sposób tak długo, jak to jest w punkcie przejścia fazowego.

Podczas okresu, w którym więcej niż jedna faza jest obecna, poszczególne cząsteczki mogą opuścić ciecz i przejść do ciała stałego i odwrotnie. Równowaga między nimi jest utrzymywana jedynie jako swego rodzaju średnia statystyczna fluktuacji tych pojedynczych cząsteczek.

Punkt potrójny jest bardziej skomplikowany, ponieważ nawet jeśli określiłeś, na przykład, że entalpia jest tylko wartością, którą miałaby ciecz, możesz uzyskać tę samą wartość, przekształcając niektóre z nich w ciało stałe (niższa entalpia), a niektóre w gaz (wyższa entalpia). Jednakże, nadal mamy ogólną zasadę, że wykonanie jakiejkolwiek powierzchni pomiędzy dwoma różnymi fazami kosztuje trochę G. Więc w tym przypadku materiał powinien mieć tendencję do tworzenia tylko dwóch faz dla każdej konkretnej wartości entalpii, aby zminimalizować tę powierzchnię G. Następnie, jeśli w jakiś sposób dostaje się do stanu jednofazowego, powinien zablokować się i pozostać w ten sposób.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *