Мақола дар бораи тағйироти фаза Ҳарорати интиқодӣ Нуқтаи сегона
Дар муҳокимаи қонуни гази идеалӣ, шарҳ дода шудааст, ки қонуни гази идеалӣ рафтори гази воқеиро танҳо вақте дақиқ тавсиф мекунад, ки фишор ва зичии гази воқеиро хеле калон надошта бошанд. Агар фишор ва зичии гази воқеӣ ба қадри кофӣ калон бошанд, қонуни гази идеалӣ натиҷаҳои нодуруст медиҳад, ба монанди ин, вақте ки ҳарорати гази воқеӣ ба нуқтаи ҷӯшидан наздик мешавад. Ин бо таъсири мутақобилае, ки байни молекулаҳои гази воқеӣ ба амал меоянд, алоқаманд аст. Фишори газ ба ҳаҷми газ мутаносибан баръакс аст. Вақте ки фишори газ ба қадри кофӣ калон аст, ҳаҷми газ хурдтар мешавад. Азбаски ҳаҷми газ кам аст, масофаи байни молекулаҳои газ наздиктар мешавад. Вақте ки масофаи байни молекулаҳо наздиктар мешавад, молекулаҳо якдигарро ҷалб мекунанд. Ин мисли он аст, ки шумо пораи оҳанро ба магнит мегузоред. Агар масофаи байни магнит ва оҳан ба қадри кофӣ дур бошад, магнит наметавонад оҳанро кашад. Аммо агар масофаи байни магнит ва оҳан наздик бошад, оҳан наздиктар мешавад.
Пас, молекулаҳои газ мисли магнит рафтор мекунанд. Вақте ки масофаи байни молекулаҳо ба қадри кофӣ наздик аст, молекулаҳо ба ҳам мекашанд. Қувваи кашидан боиси наздик шудани масофаи байни молекулаҳо мегардад (ҳаҷми газ хурдтар мешавад). Одатан, ин вақте рух медиҳад, ки фишори газ ба қадри кофӣ калон бошад (фишори калон, ҳаҷми паст. Ҳаҷми хурд, масофаи байни молекулаҳо наздиктар мешавад). Аз ин рӯ, қонуни гази идеалӣ вақте ки фишор ва зичии гази воқеӣ калон аст, натиҷаҳои дақиқ намедиҳад.
Диаграммаи фишор ва ҳаҷми фишор
Барои беҳтар фаҳмидани масъалаи дар боло зикршуда, биёед диаграммаро, ки робитаи байни фишори газ ва ҳаҷми онро нишон медиҳад, аз назар гузаронем. Хатҳои 1, 2, 3 ва 4 рафтори якхелаи газро дар ҳароратҳои гуногун нишон медиҳанд. Ҳарорати газе, ки дар хатҳои 1 нишон дода шудааст, аз хатҳои 2 баландтар аст. Ҳарорати газе, ки дар хатҳои 2 нишон дода шудааст, аз хатҳои 3 баландтар аст. Ҳарорати газе, ки дар хатҳои 3 нишон дода шудааст, аз хатҳои 4 баландтар аст. Хатҳои хати буриш дар мобайни диаграмма мебошанд. Ҳарорати газ ҳамеша собит аст, ки танҳо фишор (P) ва ҳаҷми (V)-и газро тағйир медиҳад.
Мувофиқи қонуни гази идеалӣ, хате, ки аз рақами 1 сар мешавад, бояд бо рақами 1 ба охир расад. Ба ҳамин монанд, хате, ки аз рақами 2 сар мешавад, бояд дар рақами 2 қатъ шавад. Воқеияте, ки гази воқеӣ аз сар мегузаронад, бо пешгӯии қонуни гази идеалӣ нест. Вақте ки фишори газ ба қадри кофӣ калон аст, ҳаҷми газ хурдтар мешавад ва аз пешгӯии қонуни гази идеалӣ дур мешавад (бо каҷи 1 ва каҷи 2 муқоиса кунед). Миқдори инҳирофи ҳаҷми газ инчунин аз ҳарорат вобаста аст. Агар ҳарорати газ пасттар бошад ва ба нуқтаи обшавӣ, яъне нуқтаи ҷӯшиш (нуқтаи b) наздик шавад, газ одатан нисбат ба вақте ки ҳарорат баландтар аст, инҳирофи назарраси ҳаҷмро аз сар мегузаронад (каҷи 1, 2, 3 ва 4-ро муқоиса кунед). Таҳти таъсири мавҷудияти ҷозиба байни молекулаҳои газ, тавре ки қаблан шарҳ дода шуда буд.
Каҷхати 3 дар диаграммаи боло рафтори моддаро дар ҳарорати критикӣ нишон медиҳад. Нуқтаи c, ки аз каҷхати 3 мегузарад, нуқтаи критикӣ номида мешавад. Дар ҳароратҳои баландтар аз ҳарорати критикӣ, шакли газ наметавонад ба шакли моеъ табдил ёбад, ҳатто агар ба он фишори назаррас дода шавад (бо каҷхати 2 ва каҷхати 1 муқоиса кунед). Фишори додашуда танҳо ҳаҷми газро хурдтар мекунад, аммо газро ба моеъ табдил дода наметавонад. Баръакс, дар ҳароратҳои пасттар аз ҳарорати критикӣ, агар фишори мутлақ дода шавад, газ ба моеъ табдил меёбад (бо каҷхати 3 муқоиса кунед). Миқдори фишоре, ки метавонад газро дар ҳарорати критикӣ ба моеъ табдил диҳад, фишори критикӣ номида мешавад. Ҳар як модда ҳарорати критикӣ ва фишори критикӣ дорад.
Хатти 4 дар диаграммаи боло раванди гузариш аз газ ба моеъро нишон медиҳад. Минтақаи сояафкан (ба кӯҳ монанд) минтақаест, ки дар он газ ва моеъ дар мувозинат қарор доранд. Дар аввал, ҳаҷми газ калон аст. Пас аз афзоиши фишори газ, ҳаҷми газ то расидан ба нуқтаи b хурдтар мешавад (нуқтаи b нуқтаи обшавӣ, яъне нуқтаи ҷӯшиш). Вақте ки он ба нуқтаи b мерасад, газ ба моеъ табдил меёбад. Дар раванди табдил додани газ ба моеъ (аз нуқтаи b ба нуқтаи a), ҳаҷми модда хурдтар мешавад, ҳарчанд афзоиши фишор вуҷуд надорад (бо хати рост қайд карда шудааст). Дар нуқтаи a, ҳамаи газҳо ба моеъ табдил ёфтаанд. Пас аз расидан ба нуқтаи a, илова кардани фишор ба модда танҳо боиси тағирёбии ҳадди ақали ҳаҷм мегардад (бо хати хеле нишеб қайд карда шудааст).
Дар ҳаёти ҳаррӯза мо аксар вақт истилоҳҳои буғ ва газро истифода мебарем. Масалан, буғи об ё гази нитроген. Мо кам буғи обро гази об меномем, ҳарчанд буғи об газ аз об аст. Ба ҳамин монанд, бо нитроген, оксиген ва ғайра. Нитроген ё оксиген одатан газ номида мешавад. Газ ва буғ маъноҳои гуногун доранд. Агар гази модда аз ҳарорати критикии мавод пасттар бошад, мо онро буғ меномем. Баръакс, агар гази модда аз ҳарорати критикии модда болотар бошад, мо онро газ меномем.
Диаграммаи фишор ва ҳарорат (Диаграммаи фаза)
Қаблан рафтори моддаҳоро бо истифода аз диаграммаи фишор ва ҳаҷм тавсиф карда будем. Илова бар истифодаи диаграммаи PV, рафтори моддаҳоро бо истифода аз диаграммаи фишор (P) ва ҳарорат (T) шарҳ додан мумкин аст. Диаграммаҳои PT одатан ҳамчун диаграммаҳои фаза номида мешаванд. Диаграммаи фаза номида мешавад, зеро ин диаграмма барои муқоисаи фазаҳои модда истифода мешавад. Яке аз моддаҳое, ки аксар вақт фазаро тағйир медиҳад, об аст.
Дар диаграмма се хати каҷ мавҷуд аст, яъне хати бухоршавӣ, хати обшавӣ ва хати сублиматсия.
Хатти бухоршавӣ нуқтаҳоеро нишон медиҳад, ки моеъ ва буғ дар ҳолати мувозинат қарор доранд. Нуқтае, ки шакли моеъ ва буғ дар ҳолати мувозинат қарор доранд, нуқтаи обшавӣ, яъне нуқтаи ҷӯшиш номида мешавад (нуқтаи обшавӣ номида мешавад, зеро дар ин лаҳза буғ метавонад об шавад ва ба об табдил ёбад. Нуқтаи ҷӯшиш номида мешавад, зеро дар ин лаҳза об метавонад ҷӯшад ва ба буғ табдил ёбад). Ҳамин тариқ, хатти бухоршавӣ дар асл графикест, ки робитаи байни фишор (P) ва нуқтаи ҷӯшиш / ҳарорати обшавиро нишон медиҳад. Чунин ба назар мерасад, ки ҳар қадар фишор камтар бошад, ҳарорати нуқтаи ҷӯшиши об пасттар аст ё фишор ҳар қадар баландтар бошад, ҳарорати нуқтаи ҷӯшиши об ҳамон қадар баландтар аст. Дар фишори 1 атм, ҳарорати нуқтаи ҷӯшиши об 100 ° C аст. Баръакс, дар фишори 218 атм, ҳарорати нуқтаи ҷӯшиши об = 374 ° C.
Фишори 218 атмосферӣ инчунин фишори интиқодии об номида мешавад, дар ҳоле ки ҳарорати 374 ° C низ ҳарорати интиқодии об номида мешавад. Агар ҳарорати буғ аз 374 ° C камтар бошад, пас буғ метавонад фазаи худро ба моеъ табдил диҳад, агар ба он фишори 374 ° C дода шавад. Агар ҳарорат аз 218 ° C баландтар бошад, фишор наметавонад буғро ба моеъ табдил диҳад.
Хатти обшавӣ нуқтаҳоеро нишон медиҳад, ки дар онҳо моеъ ва сахт дар мувозинат қарор доранд. Нуқтае, ки дар он моеъ ва сахт дар мувозинат қарор доранд, нуқтаи обшавӣ ё нуқтаи яхкунӣ номида мешавад (нуқтаи обшавӣ номида мешавад, зеро дар ин лаҳза ях метавонад ба об табдил ёбад. Нуқтаи яхкунӣ номида мешавад, зеро дар ин лаҳза об метавонад ба ях табдил ёбад). Ҳамин тариқ, хатти обшавӣ графикест, ки робитаи байни фишор (P) ва нуқтаи обшавӣ ё ҳарорати яхкуниро нишон медиҳад. Дар фишори 1 атм, нуқтаи яхкунии об (ё нуқтаи обшавии ях) = 0 ° C. Баръакси фишори 218 атм, нуқтаи яхкунии об (ё нуқтаи обшавии ях) камтар аз 0 ° C аст. Дар хотир доред, ки дар фишори 1 атм, агар ҳарорат байни 0°C ва 100 ° C бошад, об дар ҳолати моеъ қарор дорад. Дар фишори 1 атм, агар ҳарорат аз 0 ° C камтар бошад ё об дар буғ қарор дошта бошад, агар дар фишори 1 атм ҳарорат аз 100 ° C зиёд бошад.
Хати сублиматсия нуқтаҳоеро нишон медиҳад, ки дар онҳо ҷисмҳои сахт ва буғ дар ҳолати мувозинат қарор доранд 
Мувозинат нуқтаи сублиматсия номида мешавад. Ҳамин тариқ, каҷи сублиматсия графикест, ки робитаи байни фишор (P) ва ҳарорати нуқтаи сублиматсияро нишон медиҳад. Сублиматсия раванди табдил додани ҷисми сахт ба буғ бе гузаштан аз моеъ аст. Одатан, сублиматсия танҳо дар фишори паст рух медиҳад. Ях танҳо дар сурате сублиматсия карда метавонад, ки ҳарорат аз 0.01 камтар бошад. oC ва фишор камтар аз 0.006 атм аст. Нуқтае, ки се хати каҷ буриш мекунанд, нуқтаи сегона номида мешавад.
Дар зер диаграммаи фазаҳои гази карбон оварда шудааст. Дар хотир доред, ки миқёс дар диаграммаи фазаҳои об ва диаграммаи фазаҳои гази карбон хаттӣ нестанд.
