2.14.6 Екінші реттік фазалық түрлену туралы түсінік
Бірінші реттік фазалық ауысу жылуды жұту немесе бөлу арқылы орындалады. Екінші реттік фазалық ауысуда жылу шығару немесе жұту болмайды, тек жылу сыйымдылық не басқа физикалық қасиеттері өзгереді. Мысалы, Т= болғанда ферромагнетиктер парамагнетикке айналады және жылу сыйымдылығы өзгереді.
Төменгі температурада T=2,9K сұйық гелий ерекше фазалық күйге – гелий-II-ге айналады. Бұл уақытта үйкеліс көэффициенті өте аз болады да, «төтенше аққыштық» қасиетке ие болады. Ол d=0,5.10-3мм саңылаудан аға береді. Кәдімгі сұйық мұндай саңылаудан өтпейді. Төтенше өткізгіштік күйлерде кедергі болмайды.
2.14.7 Күй диаграммасы. Фазалардың тепе-теңдігі
Кейбір кристалды заттар атмосферада қатты күйде де тез буланады. Мысалы, нафталин, мұз (қысты күні далаға жайылған кірдің кебуі). Мұндай денелер үстіндегі бу қысымын өлшеуге болады. Ал көптеген заттар үшін өлшеуге мұмкін болмайды. Бірақ кез келген қатты дененің молекулалары ретсіз қозғалыста болады да денеден атмосфераға ұшып кетеді және керісінше процесс өтеді.
Қатты дененің булануын сублимация деп атайды (жоғары көтерілген деген сөз). Сублимация жылуы балқу жылуы мен булану жылуының қосындысына тең болады. Сублимация процесіне кері процесс будың қатты күйге айналу процесі болады. Сұйық және оның буының динамикалық тепе-теңдігі кез келген температурада болады. Осының тепе-теңдік нүктелердің геометриялық орны булану қисығын береді: РК – булану қисығы, К – кризистік нүкте (2.14.15-сурет).
Сол заттың қатты және сұйық фазасының динамикалық теңдігінің геометриялық нүктелер орны балқу қисығы делінеді (ВР).
2.14.15.1-сурет. Күй диаграммасы
Бір өлшем уақыт ішіндегі сұйықтан қатты фазаға келетін молекулалар саны, қатты күйден сұйық фазаға баратын молекулалар санына тең болады. Булану қисығы және балқу қисығы бір нүктеде - Р нүктесінде түйіседі. АР – қисығы сублимация қисығы делінеді (қатты газ күйі динамикалық тепе –теңдікте болу қисығы). Р нүктесі үш қисықтың түйісу нүктесі. Оны үштік нүкте деп атайды.
Практикалық сабақтар
Практикалық сабағы № 1 Атомдар мен молекулалардың массаларын есептеу. Жүйенің құрылымдық элементтерін анықтау. Зат мөлшері – моль. Әртүрлі молекулалық жүйелердің моль санын анықтау.
Практикалық сабағы № 2 Идеал газ күйінің теңдеуі. Менделлев-Клапейрон теңдеуі.
Практикалық сабағы № 3 Дальтон заңы. Паскаль заңы. Барометрлік формула. Идеал газдың ішкі энергиясы. Энергияның еркіндік дәрежелері бойынша тең үлестіру принципі.
Практикалық сабағы № 4 Мольдік және меншіктік жылу сиымдылық
Практикалық сабағы № 5 Молекулалардың жылдамдық бойынша Максвелдік үлестірілуі.
Практикалық сабағы № 6 Газдың кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі. Тепе-теңдік күйдегі газ молекулаларының жылулық бей-берекет қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшеуіші – температура. Больцман үлестірілуі. Перрен тәжірибесі. Максвелл-Больцман үлестірілуі.
Практикалық сабағы № 7 Термодинамиканың бірінші бастамасы.
Практикалық сабағы № 8 Термодинамиканың бірінші заңын және идеал газ күй теңдеуін изобаралық, изохоралық, изотермалық және адиабаталық процестерді сипаттау үшін қолдану. Әртүрлі процестердегі термодинамикалық жүйенің жылу сиымдылығы.
Практикалық сабағы № 9 Изопараметрлік процестер.
Практикалық сабағы № 10 Нақты газдар. Ван-дер-Ваальс теңдеуі. Ван-дер-Ваальс изотермолары.
Практикалық сабағы № 11 Заттың сұйық күйі. Беттік керілу. Капиллярлық құбылыстар.
Практикалық сабағы № 12 Қатты денелердің жылу сиымдылығы. Жылу сиымдылықтың классикалық теориясы. Дюлонг және Пти заңы.
Практикалық сабағы № 13 Тасымалдау процестері. Тасымалдау процестерінің түрлері: тұтқырлық, жылу өткізгіштік, диффузия. Ньютонның үйкеліс заңы, Фурье заңы, Фик заңы. Тасымалдау коэффициенттері.
Практикалық сабағы № 14 Газдағы тасымалдау процестерінің кинетикалық теориясы. Соқтығысудың орташа жиілігі. Молекулалардың еркін жүру жолының орташа ұзындығы мен орташа уақыты, көлденең газкинетикалық қимасы.
Практикалық сабағы № 15 Фазалық ауысулар. Бірінші және екінші текті фазалық ауысулар. Клапейрон-Клаузиус теңдеуі. Қалыпты және аномальды заттар үшін газ-сұйық-қатты зат күйлерінің диаграммасы. Үштік нүкте. Екінші текті фазалық ауысу.
4.Зертханалық жұмыстар
|
№ 1 Больцман тұрақтысын анықтау.
|
|
№ 2 Ауаның меншікті жылу сиымдылығының қатынасын Клеман-Дезорма әдісімен анықтау.
|
|
№ 3 Құмның жылу өткізгіштік коэффициентін анықтау.
|
|
№ 4 Сұйықтың тұтқырлық коэффициентін Стокс әдісімен анықтау.
|
|
№ 5 Сұйықтың көлемдік ұлғаю коэффициентін Дюлонг және Пти әдісімен анықтау.
|
|
№ 6 Қатты дененің сызықтық ұлғаю коэффициентін анықтау.
|
|
№ 7 Сұйықтың беттік керілу коэффицентін тамшы әдісімен анықтау.
|
|
№ 8 Қалайының меншікті балқу жылуын анықтау.
|
| 5.СТУДЕНТТЕРДІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫС ТАПСЫРМАЛАРЫ |
Өздік жұмыс № 1 Температура.
|
|
Өздік жұмыс № 2 Микро- және макрокүйлер. Күйлер ықтималдылығы. Жиілік және уақыттық анықтамалар.
|
|
Өздік жұмыс № 3 Статистикалық орташалар. Флуктуация.
|
|
Өздік жұмыс № 4 Абсолюттік температура.
|
|
Өздік жұмыс № 5 Жұмыс және жылу.
|
|
Өздік жұмыс № 6 Изопараметрлік процестер.
|
|
Өздік жұмыс № 7 Универсал газ тұрақтысының физикалық мәні.
|
|
Өздік жұмыс № 8 Политроптық процесс.
|
|
Өздік жұмыс № 9 Нақты газдар изотермалары.
|
|
Өздік жұмыс № 10 Джоуль-Томсон эффектісі.
|
|
Өздік жұмыс № 11 Сұйық күйдің ерекшеліктері.
|
|
Өздік жұмыс № 12 Осмостық қысым.
|
|
Өздік жұмыс № 13 Қатты заттардың жылусиымдылығы.
|
|
Өздік жұмыс № 14 . Термодиффузия.
|
|
Өздік жұмыс № 15 Сұйық гелийдің ерекшеліктері.
|
|
Достарыңызбен бөлісу: | 
