Фазанын өзгөрүшү жөнүндө макала Критикалык температура Үч чекит
Идеалдуу газ мыйзамын талкуулоодо идеалдуу газ мыйзамы реалдуу газдын басымы жана тыгыздыгы өтө чоң болбогондо гана реалдуу газдын жүрүм-турумун так сүрөттөйт деп түшүндүрүлдү. Эгерде басым жана реалдуу газдын тыгыздыгы жетиштүү деңгээлде чоң болсо, идеалдуу газ мыйзамы так эмес натыйжаларды берет, ошондой эле реалдуу газдын температурасы кайноо температурасына жакындаганда. Бул реалдуу газ молекулаларынын ортосунда пайда болгон өз ара аракеттенүүлөргө байланыштуу. Газ басымы газдын көлөмүнө тескери пропорционалдуу. Газдын басымы жетиштүү деңгээлде чоң болгондо, газдын көлөмү кичирейет. Газдын көлөмү аз болгондуктан, газ молекулаларынын ортосундагы аралык жакындайт. Молекулалардын ортосундагы аралык жакындаганда, молекулалар бири-бирин тартат. Бул магнитке темирдин бир бөлүгүн койгондой. Эгерде магнит менен темирдин ортосундагы аралык жетиштүү деңгээлде алыс болсо, магнит темирди тарта албайт. Бирок магнит менен темирдин ортосундагы аралык жакын болсо, темир жакындайт.
Ошентип, газ молекулалары магнит сыяктуу жүрүшөт. Молекулалардын ортосундагы аралык жетиштүү жакын болгондо, молекулалар бири-бирине тартылышат. Тартуу күчү молекулалардын ортосундагы аралыктын жакындашына алып келет (газдын көлөмү кичирейет). Адатта, бул газдын басымы жетиштүү чоң болгондо болот (чоң басым, төмөнкү көлөм. Кичине көлөм, молекулалардын ортосундагы аралык жакындап баратат). Ошондуктан, идеалдуу газ мыйзамы реалдуу газдын басымы жана тыгыздыгы чоң болгондо так натыйжаларды бербейт.
Басымдын көлөмүнө салыштырмалуу басымдын диаграммасы
Жогорудагы маселени жакшыраак түшүнүү үчүн, газдын басымы менен көлөмүнүн ортосундагы байланышты көрсөткөн диаграмманы карап көрөлү. 1, 2, 3 жана 4 ийри сызыктар ар кандай температурада газдын бирдей жүрүм-турумун көрсөтөт. 1-ийриде көрсөтүлгөн газдын температурасы 2-ийриден жогору. 2-ийриде көрсөтүлгөн газдын температурасы 3-ийриден жогору. 3-ийриде көрсөтүлгөн газдын температурасы 4-ийриден жогору. Ийри сызык - бул диаграмманын ортосундагы кесилген сызык. Газдын температурасы ар дайым туруктуу, ал газдын басымын (P) жана көлөмүн (V) гана өзгөртөт.
Идеалдуу газ мыйзамына ылайык, 1 санынан башталган сызык 1 саны менен аякташы керек. Ошо сыяктуу эле, 2 санынан башталган сызык 2 санына токтошу керек. Реалдуу газ башынан өткөргөн чындык идеалдуу газ мыйзамынын божомолу менен эмес. Газ басымы жетиштүү чоң болгондо, газдын көлөмү кичирейип, идеалдуу газ мыйзамынын божомолунан четтейт (1-ийри жана 2-ийри менен салыштырыңыз). Газдын көлөмүнүн четтөө көлөмү температурага да көз каранды. Эгерде газдын температурасы төмөн болсо жана эрүү температурасына, башкача айтканда, кайноо температурасына (b чекити) жакындаса, газ, адатта, температура жогору болгонго караганда көлөмдүн олуттуу четтөөсүн башынан өткөрөт (1, 2, 3 жана 4-ийри сызыктарды салыштырыңыз). Буга мурда түшүндүрүлгөндөй, газ молекулаларынын ортосундагы тартылуу күчүнүн таасири тиет.
Жогорудагы диаграммадагы 3-ийри сызык заттын критикалык температурадагы жүрүм-турумун көрсөтөт. Үчүнчү ийри сызыктан өткөн с чекити критикалык чекит деп аталат. Критикалык температурадан жогору температурада, газдын формасы суюк формага өзгөрө албайт, ага олуттуу басым жасалса да (2-ийри жана 1-ийри сызыктар менен салыштырыңыз). Берилген басым газдын көлөмүн кичирейтет, бирок газды суюктукка айландыра албайт. Тескерисинче, критикалык температурадан төмөн температурада, абсолюттук басым берилсе, газ суюктукка өзгөрөт (3-ийри сызык менен салыштырыңыз). Критикалык температурада газды суюктукка айландыра турган басымдын көлөмү критикалык басым деп аталат. Ар бир заттын ар кандай критикалык температурасы жана критикалык басымы бар.
Жогорудагы диаграммадагы 4-ийри сызык газ абалынан суюктукка өтүү процессин көрсөтөт. Көлөкөлүү аймак (тоого окшош) - бул газ менен суюктук тең салмактуулукта болгон аймак. Башында газдын көлөмү чоң болот. Газдын басымы жогорулагандан кийин, газдын көлөмү b чекитине жеткенге чейин кичирейет (b чекити - эрүү температурасы, башкача айтканда, кайноо температурасы). Ал b чекитине жеткенде, газ суюктукка айлана баштайт. Газды суюктукка айландыруу процессинде (b чекитинен a чекитине чейин), басымдын жогорулашы болбосо да (түз сызык менен белгиленген), заттын көлөмү кичирейет. a чекитинде бардык газдар суюктукка айланган. a чекитине жеткенден кийин, затка басым кошуу көлөмдүн минималдуу өзгөрүшүнө гана алып келет (өтө тик ийри сызык менен белгиленген).
Күнүмдүк жашоодо биз көп учурда буу жана газ деген терминдерди колдонобуз. Мисалы, суу буусу же азот газы. Суу буусу суудан чыккан газ болгонуна карабастан, биз суу буусун сейрек кездешүүчү суу газы деп атайбыз. Азот, кычкылтек ж.б. сыяктуу эле, азот же кычкылтек көбүнчө газ деп аталат. Газ менен буу ар кандай мааниге ээ. Эгерде заттан чыккан газ материалдын критикалык температурасынан төмөн болсо, анда биз аны буу деп атайбыз. Тескерисинче, эгерде заттан чыккан газ заттын критикалык температурасынан жогору болсо, анда биз аны газ деп атайбыз.
Басым менен температуранын диаграммасы (фазалык диаграмма)
Буга чейин басым менен көлөмдүн диаграммасын колдонуп, заттардын жүрүм-турумун сүрөттөгөнбүз. PV диаграммасын колдонуудан тышкары, заттардын жүрүм-турумун басым (P) менен температуранын (T) диаграммасын колдонуп түшүндүрүүгө болот. PT диаграммалары көбүнчө фазалык диаграммалар деп аталат. Бул диаграмма заттын фазаларын салыштыруу үчүн колдонулгандыктан, фазалык диаграмма деп аталат. Көп учурда фазасын өзгөрткөн заттардын бири - суу.
Диаграммада үч ийри сызык бар, атап айтканда, буулануу ийри сызыктары, эрүү ийри сызыктары жана сублимация ийри сызыктары.
Буулануу ийри сызыгы суюктук менен буу тең салмактуулукта турган чекиттерди көрсөтөт. Суюктук менен буу тең салмактуулукта турган чекит эрүү температурасы, башкача айтканда, кайноо температурасы деп аталат (эрүү температурасы деп аталат, анткени бул учурда буу эрип, сууга айлана алат. Кайноо температурасы деп аталат, анткени бул учурда суу кайнап, бууга айлана алат). Ошентип, буулануу ийри сызыгы чындыгында басым (P) менен кайноо температурасынын/эрүү температурасынын ортосундагы байланышты көрсөткөн график болуп саналат. Басым канчалык төмөн болсо, суунун кайноо температурасы ошончолук төмөн болот же басым канчалык жогору болсо, суунун кайноо температурасы ошончолук жогору болот окшойт. 1 атм басымда суунун кайноо температурасы 100 ° C. Тескерисинче, 218 атм басымда суунун кайноо температурасы = 374 ° C.
218 атмосфералык басым суунун критикалык басымы деп да аталат, ал эми 374 ° C температурасы суунун критикалык температурасы деп да аталат. Эгерде буу температурасы 374 ° Cден төмөн болсо, анда бууга 374 ° C басым берилсе, ал фазасын суюктукка өзгөртө алат. Эгерде температура 218 ° Cден жогору болсо, басым бууну суюктукка айландыра албайт.
Эрүү ийри сызыгы суюктук менен катуу заттын тең салмактуулукта болгон чекиттерин көрсөтөт. Суюктук менен катуу заттын тең салмактуулукта болгон чекити эрүү температурасы же тоңуу температурасы деп аталат (эрүү температурасы деп аталат, анткени бул учурда муз эрип, сууга айлана алат. Тоңуу температурасы деп аталат, анткени бул учурда суу музга айлана алат). Ошентип, эрүү ийри сызыгы - бул басым (P) менен эрүү температурасынын же тоңуу температурасынын ортосундагы байланышты көрсөткөн график. 1 атм басымда суунун тоңуу температурасы (же муздун эрүү температурасы) = 0 ° C. 218 атм басымынан айырмаланып, суунун тоңуу температурасы (же муздун эрүү температурасы) 0 ° Cден төмөн. 1 атм басымда, эгерде температура 0°C жана 100 ° C ортосунда болсо, суу суюк абалда болот. Эгерде 1 атм басымда температура 0 ° Cден төмөн болсо , же 1 атм басымда температура 100 ° Cден ашса, суу бууда болот.
Сублимация ийри сызыгы катуу заттар менен буу тең салмактуулукта болгон чекиттерди көрсөтөт 
тең салмактуулук сублимация чекити деп аталат. Ошентип, сублимация ийри сызыгы - бул басым (P) менен сублимация чекитинин температурасынын ортосундагы байланышты көрсөткөн график. Сублимация - бул катуу нерсени суюктук аркылуу өтпөстөн бууга айландыруу процесси. Адатта, сублимация төмөнкү басымда гана болот. Муз температура 0.01ден төмөн болгондо гана сублимациялана алат. oC жана басым 0.006 атмдан аз. Үч ийри сызыктын кесилишкен чекити үчтүк чекит деп аталат.
Төмөндө көмүр кычкыл газынын фазалык диаграммасы келтирилген. Суу фазасынын диаграммасындагы жана көмүр кычкыл газынын фазалык диаграммасындагы масштаб сызыктуу эмес экенин эске алыңыз.
