Фази и компоненти

Страницата е създадена на:19 октомври 2018 и редактирана на:19 октомври 2018

Термодинамична система, в която всички параметри се променят плавно, без резки скокове от точка до точка се нарича хомогенна система. Хомогенна система е например един обем газ или обем течност.

Термодинамична система, в която ясно се открояват отделни части поради това, че поне някои от параметрите на системата търпят рязък скок на границата между тези части, се нарича хетерогенна система. Например, хетерогенна система е вътрешността на затворен съд с течност, която не запълва целия обем на съда. Между течността и останалата част на съда, запълнената с газове и пари има рязка граница. От двете страни на тази граница, например, плътността на веществото рязко се различава.

Отделните части на които се разделя една хетерогенна система от повърхнините, върху които търпят резки изменения някои от нейните параметри, се наричат фази. Хомогенните системи се разглеждат като системи с една фаза - еднофазни системи, а хетерогенните системи винаги имат повече от една фаза. Системи от две фази се наричат двуфазни, от три фази - трифазни и т.н.

Равновесното състояние на една хетерогенна система (система с няколко фази) се нарича състояние на фазово равновесие. При състояние на фазово равновесие количествата на фазите остават постоянни. При преминаване от едно равновесно състояние в друго, съотношението между фазите се променя. Например при увеличаване на обема на система съставена от течност и пари, количеството на течността намалява, за сметка на увеличението на количеството на парите. Т.е. фазово равновесие съществува при определено съотношение между фазите и съотношението между фазите зависи от условията, при които е поставена системата.

Освен на различни фази една термодинамична система може да бъде разделена и на други части. Например, въздухът затворен в един съд може да се разглежда като смес от няколко вещества (азот, кислород, въглероден двуокис, водни пари и др.) и молекулите на всяко от веществата образуват обособена част от разглежданата система. В случая количеството на всеки от газовете не зависи от условията при които се намира системата и не се променя при термодинамичните процеси. Такава част на една термодинамична система, която не зависи от другите части на системата се нарича компонента. Да напомним, че фазите, както видяхме, не са независими - съотношението между тях може да се променя при изменение на състоянието на системата.

Като компоненти могат да се разглеждат различните не реагиращи помежду си вещества, образуващи една система, но веществата, които влизат в химични реакции не са компоненти, защото количеството на всяко от тях е строго определено от химичната реакцията и зависи от количеството на останалите реагенти. Например, водата не може да се разглежда като съставена от компоненти водород и кислород, защото съотношението между тях е точно определено - на всеки атом кислород се падат точно два атома водород.

Предишна страница: Основни понятия в термодинамиката и статистическата физика

Следваща страница: Основен постулат на термодинамиката