Artiklu dwar Bidliet fil-fażi Temperatura kritika Punt triplu
Fid-diskussjoni tal-liġi tal-gass ideali, ġie spjegat li l-liġi tal-gass ideali tiddeskrivi l-imġiba tal-gass reali b'mod preċiż biss meta l-pressjoni u d-densità tal-gass reali mhumiex kbar wisq. Jekk il-pressjoni u d-densità tal-gass reali huma kbar biżżejjed, il-liġi tal-gass ideali tipprovdi riżultati mhux preċiżi, bl-istess mod, meta t-temperatura tal-gass reali toqrob lejn il-punt tat-togħlija. Dan huwa relatat mal-interazzjonijiet li jseħħu bejn il-molekuli tal-gass reali. Il-pressjoni tal-gass hija inversament proporzjonali għall-volum tal-gass. Meta l-pressjoni tal-gass tkun kbira biżżejjed, il-volum tal-gass isir iżgħar. Minħabba li l-volum tal-gass huwa baxx, id-distanza bejn il-molekuli tal-gass issir eqreb. Meta d-distanza bejn il-molekuli ssir eqreb, il-molekuli jattiraw lil xulxin. Huwa bħal meta tpoġġi biċċa ħadid fuq kalamita. Jekk id-distanza bejn il-kalamita u l-ħadid hija 'l bogħod biżżejjed, il-kalamita ma tistax tiġbed il-ħadid. Imma jekk id-distanza bejn il-kalamita u l-ħadid hija qrib, il-ħadid jinġibed eqreb.
Għalhekk il-molekuli tal-gass jaġixxu bħal kalamita. Meta d-distanza bejn il-molekuli tkun qrib biżżejjed, il-molekuli jinġibdu flimkien. Il-forza tal-ġbid tikkawża li d-distanza bejn il-molekuli tersaq eqreb (il-volum tal-gass jiċkien). Normalment, dan jiġri meta l-pressjoni tal-gass tkun kbira biżżejjed (pressjoni kbira, volum baxx. Volum żgħir, id-distanza bejn il-molekuli tersaq eqreb). Għalhekk, il-liġi tal-gass ideali ma tipprovdix riżultati preċiżi meta l-pressjoni u d-densità tal-gass reali jkunu kbar.
Dijagramma tal-Pressjoni vs. Volum tal-Pressjoni
Biex nifhmu aħjar il-problema ta' hawn fuq, ejja nirrevedu d-dijagramma, li tiddikjara r-relazzjoni bejn il-pressjoni u l-volum tal-gass. Il-kurvi 1, 2, 3 u 4 juru l-istess imġiba tal-gass f'temperaturi differenti. It-temperatura tal-gass murija fil-kurva 1 hija ogħla mill-kurva 2. It-temperatura tal-gass murija fil-kurva 2 hija ogħla mill-kurva 3. It-temperatura tal-gass murija fil-kurva 3 hija ogħla mill-kurva 4. Il-kurva hija l-linja oblikwa fin-nofs tad-dijagramma. It-temperatura tal-gass hija dejjem fissa, li tbiddel biss il-pressjoni (P) u l-volum (V) tal-gass.
Skont il-liġi tal-gass ideali, il-linja li tibda min-numru 1 trid tispiċċa fin-numru 1. Bl-istess mod, il-linja li tibda min-numru 2 trid tieqaf fin-numru 2. Ir-realtà esperjenzata mill-gass reali mhijiex skont it-tbassir tal-liġi tal-gass ideali. Meta l-pressjoni tal-gass tkun kbira biżżejjed, il-volum tal-gass isir iżgħar u jiddevja mit-tbassir tal-liġi tal-gass ideali (qabbel mal-kurva 1 u l-kurva 2). L-ammont ta' devjazzjoni tal-volum tal-gass jiddependi wkoll mit-temperatura. Jekk it-temperatura tal-gass tkun aktar baxxa u toqrob lejn il-punt tat-tidwib, magħruf ukoll bħala l-punt tat-togħlija (punt b), il-gass ġeneralment jesperjenza devjazzjoni tal-volum aktar sinifikanti milli meta t-temperatura tkun ogħla (qabbel il-kurvi 1, 2, 3 u 4). Influwenzata mill-preżenza ta' attrazzjoni bejn il-molekuli tal-gass, kif spjegat qabel.
Il-kurva 3 fid-dijagramma ta’ hawn fuq turi l-imġiba ta’ sustanza fit-temperatura kritika tagħha. Il-punt c li jgħaddi minnu l-kurva tlieta jissejjaħ punt kritiku. F’temperaturi ogħla mit-temperatura kritika, il-forma tal-gass ma tistax tinbidel għal forma likwida, anke jekk tingħata pressjoni konsiderevoli (qabbel mal-kurva 2 u l-kurva 1). Il-pressjoni mogħtija tnaqqas biss il-volum tal-gass, iżda ma tistax tikkonverti l-gass għal likwidu. Bil-maqlub, f’temperaturi aktar baxxi mit-temperatura kritika, il-gass jinbidel għal likwidu jekk jingħata pressjoni assoluta (qabbel mal-kurva 3). L-ammont ta’ pressjoni li jista’ jbiddel il-gass għal likwidu f’temperatura kritika huwa magħruf bħala l-pressjoni kritika. Kull sustanza għandha temperatura kritika u pressjoni kritika differenti.
Il-kurva 4 fid-dijagramma ta’ hawn fuq turi l-proċess tal-bidla minn gass għal likwidu. Iż-żona dellija (li tixbah muntanja) hija żona fejn il-gass u l-likwidu huma f’ekwilibriju. Għall-ewwel, il-volum tal-gass ikun kbir. Wara li l-pressjoni tal-gass tiżdied, il-volum tal-gass jiċkien sakemm jilħaq il-punt b (il-punt b huwa l-punt tat-tidwib, magħruf ukoll bħala l-punt tat-togħlija). Meta jasal fil-punt b, il-gass jibda jinbidel f’likwidu. Matul il-proċess tal-bidla tal-gass għal likwidu (mill-punt b għall-punt a), il-volum tas-sustanza jiċkien anke jekk ma jkunx hemm żieda fil-pressjoni (immarkata b’linja dritta). Fil-punt a, il-gassijiet kollha jkunu nbidlu f’likwidu. Wara li jasal fil-punt a, iż-żieda tal-pressjoni mas-sustanza tirriżulta biss f’bidla minima fil-volum (immarkata b’kurva wieqfa ħafna).
Fil-ħajja ta’ kuljum, spiss nużaw it-termini fwar u gass. Pereżempju, fwar tal-ilma jew gass tan-nitroġenu. Bilkemm qatt ma nirreferu għall-fwar tal-ilma bħala gass tal-ilma, anke jekk il-fwar tal-ilma huwa gass mill-ilma. L-istess bin-nitroġenu, l-ossiġnu, eċċ. In-nitroġenu jew l-ossiġnu ġeneralment jissejjaħ gass. Il-gass u l-fwar għandhom tifsiriet differenti. Jekk il-gass minn sustanza jkun taħt it-temperatura kritika tal-materjal, allura nsejħulu fwar. Bil-maqlub, jekk il-gass minn sustanza jkun ’il fuq mit-temperatura kritika tas-sustanza, allura nsejħulu gass.
Dijagramma tal-pressjoni vs. Temperatura (Dijagramma tal-Fażi)
Preċedentement iddeskriva l-imġiba tas-sustanzi, bl-użu ta' dijagramma tal-pressjoni kontra l-Volum. Minbarra l-użu tad-dijagramma PV, l-imġiba tas-sustanzi tista' tiġi spjegata bl-użu tad-dijagramma tal-pressjoni (P) kontra t-Temperatura (T). Id-dijagrammi PT huma komunement imsejħa dijagrammi tal-fażi. Jissejjaħ dijagramma tal-fażi għaliex din id-dijagramma tintuża biex tqabbel il-fażijiet ta' sustanza. Waħda mis-sustanzi li spiss tibdel il-fażi hija l-ilma.
Hemm tliet kurvi fuq id-dijagramma, jiġifieri kurvi ta' evaporazzjoni, kurvi ta' tidwib u kurvi ta' sublimazzjoni.
Il-kurva tal-evaporazzjoni turi l-punti fejn il-likwidu u l-fwar huma f'ekwilibriju. Il-punt fejn il-likwidu u l-fwar jiffurmaw huma f'ekwilibriju jissejjaħ il-punt tat-tidwib, magħruf ukoll bħala l-punt tat-togħlija (imsejjaħ il-punt tat-tidwib għaliex f'dan il-punt il-fwar jista' jdub u jinbidel f'ilma. Imsejjaħ il-punt tat-togħlija għaliex f'dan il-punt l-ilma jista' jagħli u jinbidel f'fwar). Għalhekk, il-kurva tal-evaporazzjoni fil-fatt hija graff li jiddikjara r-relazzjoni bejn il-pressjoni (P) u l-punt tat-togħlija / it-temperatura tat-tidwib. Jidher li iktar ma tkun żgħira l-pressjoni, iktar tkun baxxa t-temperatura tal-punt tat-togħlija tal-ilma, jew iktar ma tkun għolja l-pressjoni, iktar tkun għolja t-temperatura tal-punt tat-togħlija tal-ilma. Fi pressjoni ta' 1 atm, it-temperatura tal-punt tat-togħlija tal-ilma hija 100 ° C. Bil-maqlub, fi pressjoni ta' 218 atm, it-temperatura tal-punt tat-togħlija tal-ilma hija = 374 ° C.
Pressjoni ta' 218 atm tissejjaħ ukoll il-pressjoni kritika tal-ilma, filwaqt li t-temperatura ta' 374 ° C tissejjaħ ukoll it-temperatura kritika tal-ilma. Jekk it-temperatura tal-fwar hija inqas minn 374 ° C, allura l-fwar jista' jibdel il-fażi tiegħu għal likwida jekk jingħata pressjoni ta' 374 ° C. Il-pressjoni ma tistax tibdel il-fwar f'likwidu jekk it-temperatura tkun ogħla minn 218 ° C.
Il-kurva tat-tidwib turi l-punti fejn il-likwidu u s-solidu huma f'ekwilibriju. Il-punt fejn il-likwidu u s-solidu huma f'ekwilibriju jissejjaħ il-punt tat-tidwib jew il-punt tal-iffriżar (imsejjaħ il-punt tat-tidwib għaliex f'dan il-punt is-silġ jista' jdub f'ilma. Imsejjaħ punt tal-iffriżar għaliex, f'dan il-punt, l-ilma jista' jiffriża f'silġ). Għalhekk, il-kurva tat-tidwib hija graff li jiddikjara r-relazzjoni bejn il-pressjoni (P) u l-punt tat-tidwib jew it-temperatura tal-iffriżar. Fi pressjoni ta' 1 atm, il-punt tal-iffriżar tal-ilma (jew il-punt tat-tidwib tas-silġ) = 0 oC . B'kuntrast mal-pressjoni ta' 218 atm, il-punt tal-iffriżar tal-ilma (jew il-punt tat-tidwib tas-silġ) huwa inqas minn 0 oC . Innota li fi pressjoni ta' 1 atm, l-ilma jkun fil-likwidu jekk it-temperatura tkun bejn 0 oC u 100 oC . L-ilma jkun fis-solidu jekk, fi pressjoni ta' 1 atm, it-temperatura tkun inqas minn 0 oC jew l-ilma jkun fil-fwar jekk, fi pressjoni ta' 1 atm, it-temperatura taqbeż il-100 oC.
Il-kurva tas-sublimazzjoni turi l-punti fejn is-solidu u l-fwar huma f'ekwilibriju 
L-ekwilibriju jissejjaħ il-punt tas-sublimazzjoni. Għalhekk, il-kurva tas-sublimazzjoni hija graff li jiddikjara r-relazzjoni bejn il-pressjoni (P) u t-temperatura tal-punt tas-sublimazzjoni. Is-sublimazzjoni hija l-proċess li bih solidu jinbidel f'fwar, mingħajr ma jgħaddi minn likwidu. Normalment, is-sublimazzjoni sseħħ biss bi pressjoni baxxa. Is-silġ jista' jissublima biss jekk it-temperatura tkun inqas minn 0.01 oC u l-pressjoni hija inqas minn 0.006 atm. Il-punt fejn it-tliet kurvi jiltaqgħu jissejjaħ il-punt triplu.
Hawn taħt hawn dijagramma tal-fażijiet għad-dijossidu tal-karbonju. Innota li l-iskala fuq id-dijagramma tal-fażijiet tal-ilma u d-dijagramma tal-fażijiet tad-dijossidu tal-karbonju mhumiex lineari.
