būsenų diagrama

būsenų diagrama: 1 – viensandės dvifazės sistemos, 2 – viensandės trifazės sistemos, 3 – dvisandės dvifazės sistemos; T – temperatūra, p – slėgis, c – koncentracija, g – garai, s – skystis, k – kietasis kūnas

bsenų diagramà, daugiafazės viensandės arba daugiasandės pusiausvirosios sistemos būsenos parametrų sąryšio grafinis vaizdas. Kiekvienas būsenų diagramos taškas vaizduoja sistemos fazinę sandarą, atitinkančią apibrėžtas būsenos parametrų vertes. Jeigu išorinių laukų nėra, būsenos parametrų, kuriuos galima laisvai keisti nesutrikdant sistemos pusiausvyros, skaičius f, fazių skaičius r ir sandų skaičius a susieti lygybe f = 2 + a – r. Nagrinėjami daugiamatės būsenų diagramos pastovaus slėgio (izobariniai) arba pastovios koncentracijos pjūviai. Bevariantės (f = 0) sistemos būsenos vaizduojamos taškais, vienvariantės (f = 1) – kreivėmis, dvivariantės (f = 2) – plokštumos sritimis.

Dažniausiai naudojamos T–p (temperatūros ir slėgio), T–c (temperatūros ir koncentracijos) koordinačių sistemos. Kai nėra išorinio lauko, viensandės (a = 1) sistemos T–p būsenų diagrama yra: dviejų fazių sistemos – fazių pusiausvyros kreivė, kuri gali baigtis kritiniu tašku K (pav., 1), trijų fazių – trigubieji taškai T_tr, p_tr, t. y. trijų fazių pusiausvyros kreivių sankirtos taškai (pav., 2). Dvisandės dvifazės sistemos (f = 2) izobarinio pjūvio T–c būsenų diagrama – plokštumos sritis (pav., 3; brūkšninė). Šiuo atveju santykiniai fazių kiekiai pritaikius sverto taisyklę nustatomi pagal izoterminės tiesės taško nuotolį nuo ribinių tos tiesės sankirtos taškų su sritį ribojančiomis kreivėmis. Dvifazės trijų sandų sistemos izobarinės būsenų diagramos yra trimatės.

Duomenys, reikalingi būsenų diagramai sudaryti, gaunami eksperimentiškai arba statistinės fizikos metodais apskaičiavus visų sandų cheminius potencialus visoms fazėms. Sudėtingais atvejais siejami abu metodai. Būsenų diagrama naudojamasi chemijoje, medžiagotyroje, metalotyroje ir kitur.

2469