Toggle menu
310,1 tis.
50
18
525,6 tis.
Hrvatska internetska enciklopedija
Toggle preferences menu
Toggle personal menu
Niste prijavljeni
Your IP address will be publicly visible if you make any edits.

Termodinamička faza

Izvor: Hrvatska internetska enciklopedija

Termodinamička faza ili faza tvari je u termodinamici skup stanja makroskopskog termodinamičkog sustava s homogenim kemijskim sastavom i fizičkim svojstvima (npr. gustoća, kristalna struktura, indeks loma itd.).

Faza tvari je homogeni dio heterogenog sustava koji je od drugih dijelova toga sustava odijeljen fizičkom granicom.[1] U homogenom dijelu sva fizikalna svojstva tvari moraju biti jednaka (gustoća, indeks loma, magnetska svojstva, kemijski sastav).

  1. Primjer: u sustavu koji se sastoji od leda i vode u čaši, led je jedna faza, voda je druga faza, vlažan zrak iznad vode je treća faza, staklo čaše je još jedna zasebna faza.
  2. Primjer: dvije tekućine koje se ne miješaju (ulje i voda) predstavljaju dvije tekuće faze a odijeljene su jasnom granicom.

Dakle pojmovi faza tvari i agregatno stanje tvari nisu sinonimi iako ih se često miješa.

Faze tvari

Fazni dijagram vode - uvjeti ravnoteža faza

Najprepoznatljivije faze su agregatna stanja tvari:

U faze također ubrajamo, Bose-Einsteinov kondenzat, fermionski kondenzat te paramagnetsku i feromagnetsku fazu magnetskih tvari.

Fazni prijelaz

Promjena faze termodinamičkog sustava je prijelaz jednog stanja tvari u drugo što uključuje taljenje, očvršćivanje, ukapljivanje i isparavanje, naziva se fazni prijelaz a događa se pod određenim uvjetima temperature i tlaka. U fazni prijelaz ubrajamo i promjenu jedne čvrste faze u drugu (kristalni oblici); kod elementarnih tvari to su alotropske modifikacije a kod spojeva govorimo o polimorfiji. Fazni dijagram pokazuje područja temperature i tlaka u kojima je neka faza stabilna a crte dijagrama pokazuju uvjete temperature i tlaka uz koje su dvije faze u ravnoteži.[2]

Fazni dijagram vode

Sastoji se od tri krivulje:[2]

a) krivulja tlaka para vode
b) krivulja tlaka para leda
c) krivulja tališta leda
Energija faznih pretvorbi led-voda, voda-para

Sve tri krivulje sastaju se u trojnoj točki koja pokazuje uvjete kad su sve tri faze u ravnoteži. To je pri 611 Pa i 273,16 K. Dijagram pokazuje da led sublimira na temperaturama ispod 0 °C, da se led hlađenjem širi, da se led pod pritiskom topi.

Energija fazne pretvorbe

Dvije faze iste tvari su u ravnoteži pod određenim uvjetima. Led i voda su u ravnoteži pri temperaturi 0 °C i tlaku 1013 hPa. Promjenom energije (dodavanjem ili oduzimanjem topline) u sustavu koji je u ravnoteži ne mijenja se temperatura sve dok su obje faze prisutne. Promjena energije jednaka je energiji fazne pretvorbe. Primjer: ako grijemo smjesu leda i vode temperatura je cijelo vrijeme 0 °C sve dok se sav led ne otopi. Toplina se troši na faznu pretvorbu led-voda. Nakon toga vodi se povećava temperatura sve do točke vrelišta. Dok voda vrije njena temperatura je cijelo vrijeme 100 °C sve dok sva voda ne ispari. Toplina se opet troši na faznu pretvorbu voda-para. Nakon toga pari možemo povećavati temperaturu po volji.[2]

Izvori

  1. [1] Institut za hrvatski jezik i jezikoslovlje, Struna: Faza
  2. 2,0 2,1 2,2 P. W. Atkins, M. J. Clugston: Načela fizikalne kemije, Školska knjiga, Zagreb, 1996., ISBN 953-0-30908-2, str. 81-85