Диаграма на състоянието на водата - Студиопедия
Диаграма на състоянието (или фазова диаграма) е графично представяне на връзката между количествата,
характеризиращи състоянието на системата и фазови трансформации в системата (преход от твърдо към течно, от течно към газообразно и др.).
За еднокомпонентни системи обикновено се използват диаграми на състоянието, показващи зависимостта на фазовите трансформации от температурата и налягането; те се наричат диаграми на състоянието в P-t координати.
На фиг. 10.1 показва в схематична форма (без стриктно спазване на мащаба) диаграма на състоянието на водата. Всяка точка от диаграмата съответства на определени стойности на температура и налягане.
Диаграмата показва онези състояния на водата, които са термодинамично стабилни при определени температури и налягания. Състои се от три криви, които разделят всички възможни температури и налягания в три области, съответстващи на лед, течност и пара.
Кривата OA представлява зависимостта на налягането на наситената водна пара от температурата: точките на кривата показват онези двойки стойности на температура и налягане, при които течната вода и водната пара са в равновесие помежду си. Кривата OA се нарича крива на равновесието течност-пара иликрива на кипене.
Кривата OS - кривата на равновесие на твърдо състояние - течност, иликрива на топене, -показва онези двойки стойности на температура и налягане, при които ледът и течната вода са в равновесие.
Кривата OB е кривата на равновесие на твърдото състояние - пара иликривата на сублимация.Тя съответства на тези двойки стойности на температура и налягане, при които ледът и водната пара са в равновесие.
И трите кривисе пресичат в точка O. Координатите на тази точка са единствената двойка стойности на температура и налягане, при които и трите фази могат да бъдат в равновесие: лед, течна вода и пара. Нарича сетройна точка.
Тройната точка съответства на налягане на водните пари от 0,610 kPa (4,58 mm Hg) и температура от 0,0 GS.
Диаграмата на състоянието на водата е важна при разработването на технологични режими за получаване на хранителни продукти. Например, както следва от диаграмата, ако ледът се нагрее при налягане по-малко от 0,610 kPa (4,58 mm Hg), тогава той директно се превръща в пара. Това е основата за разработването на методи за получаване на хранителни продукти чрез сушене чрез замразяване.
Една от характеристиките на водата, която я отличава от другите вещества, е намаляването на точката на топене на леда с увеличаване на налягането. Това обстоятелство е отразено в диаграмата. Кривата на топене OC на диаграмата на състоянието на водата върви нагоре вляво, докато за почти всички други вещества тя върви нагоре вдясно.
Трансформациите, които се случват с водата при атмосферно налягане, се отразяват на диаграмата чрез точки или сегменти, разположени на хоризонталата, съответстващи на 101,3 kPa (760 mm Hg). Така топенето на лед или кристализацията на водата съответства на точка D, кипенето на водата съответства на точка E, нагряването или охлаждането на водата съответства на сегмент DE и т.н.
463 :: 464 :: 465 :: Съдържание
465 :: 466 :: 467 :: 468 :: Съдържание
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: