Warning: jsMath requires JavaScript to process the mathematics on this page.
If your browser supports JavaScript, be sure it is enabled.

Taner TANRISEVER Ana Sayfasi

Tek Bileşenli Sistemlerin Faz Diyagramları

Çeşitli basınç ve sıcaklıklarda tek bileşenli bir sistemde bulunan fazların T ye karşı P grafikleri çizilebilir. Örneğin; Şekil 1 de ölçeksiz olarak çeşitli sıcaklık ve basınçlardaki suyun faz diyagramı görülmektedir. Bu diyagramdan okunabilen şeyler aşağıdaki şekilde sıralanabilir.

     

(a)                                                                                     (b)
Şekil 1 : (a) Suyun ölçeksiz faz diyagramı. (b) Metanolün ölçeksiz faz diyagramı.

  • BTA çizgisinin sol tarafında su, katı fazı olan buz halindedir.

  • ATC çizgisi arasında kalan bölgede su, sıvı fazdadır. Sıvıdır.

  • BTC çizgisinin sağ tarafındaki bölgede su buhar fazındadır.

  • TC çizgisi üzerinde sıvı-buhar dengesi söz konusudur. Bu iki çizgi üzerinde hem sıvı hemde buhar birlikte denge halinde bulunmaktadır. Örneğin; 1.0 atm ve 100 \rm ^oC de su-buhar dengesi söz konusudur. 1.0 atm. de 100 \rm ^oC in biraz altında su sıvı halde iken, biraz üzerinde buhar halinde bulunur. Başka bir açıdan; 100 \rm ^oC de 1 atm. biraz üzerinde su sıvı halde bulunurken, 1 atm. in biraz altında buhar halinde bulunur.

  • AT çizgisi üzerinde katı-sıvı dengesi söz konusudur. Bu iki çizgi üzerinde hem katı hem de sıvı birlikte denge halinde bulunmaktadır.

  • BT çizgisi üzerinde katı-buhar dengesi söz konusudur. Bu iki çizgi üzerinde hem katı hem de buhar birlikte denge halinde bulunmaktadır. çizginin biraz soluna gidilirse, buhar kırağılaşır. Çizginin biraz soluna gidilirse katı süblimleşecektir.

  • T noktasında ise; katı-buhar-sıvı dengesi söz konusudur. Bu sıcaklıkta bu üç faz birbiri ile denge halinde bulunurlar.

  • Denge halindeki durumlarda fazların Gibbs serbest enerji büyüklükleri birbirlerine eşittir.

  • Bazen dengesiz durumlarda meydana gelebilir. Örneğin su soğurken donma noktasının altındaki bir değere ulaştığında donmayabilir. Bu durum Şekil 1 de TD çizgisi ile gösterilmiştir. Bu durumda süpersoğuk su durumu oluşur. Süper soğuk su yarı kararlıdır. Süper soğuk su; çok temiz bir su ve düz cidarlı bir kap içinde hazırlanabilir.

  • C noktası su için kritik nokta olup, bu noktadan daha yüksek sıcaklıklarda su-buhar dengesi söz konusu olmaz. Bu nedenle sıvı-buhar dengesi C noktasında biter.

    C noktası olan kritik sıcaklıkta buhar yoğunluğu ile sıvının yoğunluğu birbirine eşit olduğu nokta olduğunu ve bu noktada fazlar arasında sınır yüzeyin kaybolduğunu hatırlayın.


 

Kaynaklar