Fazo de materio: Malsamoj inter versioj
| [kontrolita revizio] | [kontrolita revizio] |
Enhavo forigita Enhavo aldonita
Tonyo (diskuto | kontribuoj) kunlaboraĵo de la semajno |
Tonyo (diskuto | kontribuoj) Neniu resumo de redakto |
||
Linio 1:
{{kunlaboraĵo}}
Laŭ [[Kemio]] kaj [[Fiziko]] '''fazo de materio''' estas stato, en kiu materio havas similajn kemian strukturon kaj fizikajn ecojn.
Ekzemploj de tiaj proprecoj inkluzivas [[denseco]]n, [[refrakta indico|indicon de refrakto]] kaj kemian kunmeton. Simpla priskribo estas ke fazo estas regiono de materialo kiu estas ĥemie uniforma, fizike distingebla kaj (ofte) meĥanike apartigebla. En sistemo konsistanta de glacio kaj akvo en glasa kruĉo, la glaciaj kuboj estas unu fazo, la akvo estas dua fazo kaj la humida aero super la akvo estas tria fazo. La glaso de la kruĉo estas alia aparta fazo.
La termino '''fazo''' estas foje uzita kiel sinonimo por '''[[stato de materio]]'''. Ankaŭ, la termino fazo estas foje uzata por aro de statoj de ekvilibro markitaj laŭ variaĵoj de statoj kiel premo kaj temperaturo per faza limo sur [[fazodiagramo]]. Ĉar fazaj limoj rilatas al ŝanĝoj en la organizo de materio, kiel ŝanĝo de likvaĵo al solido aŭ pli subtila ŝanĝo de unu kristala strukturo al alia, ĉi tiu lasta uzado estas simila al la uzo de "fazo" kiel sinonimo por stato de materio. Tamen, la uzi de la nomoj stato de materio kaj fazoskemo ne estas aŭtomate kongrua kun la formala difino donita supre kaj la intencita signifo devas esti determinita parte per la kunteksto en kiu la termino estas uzata.
''Vidu: [[stato de materio]]''▼
[[Dosiero:Argon ice 1.jpg|thumb|right|Malgranda peco de rapide degelanta [[argono|argona]] glacio samtempe montras la transirojn de solido al likvo kaj al gaso.]]
==Tipoj de fazoj==
Klaraj fazoj povas esti priskribitaj kiel malsamaj statoj de materio kiel [[gaso]], [[likvaĵo]], [[solido]], [[plasmo]] aŭ [[kondensaĵo de Bose–Einstein]]. Fazoj ankaŭ povas esti diferencigitaj baziĝante sur [[solvebleco]]. Ekzemple miksaĵo de akvo (polara likvaĵo) kaj petrolo ( ne-polara likvaĵo) spontanee apartiĝos en du fazojn. Akvo havas tre malaltan [[solvebleco]]n (estas nesolvebla) en petrolo kaj petrolo havas malaltan solveblecon en akvo.
Miksaĵo povas apartiĝi en pli ol du likvajn fazojn kaj la koncepto de faza apartiĝo etendiĝas al solidoj, t.e. solidoj povas formi [[solida solvaĵo|solidajn solvaĵojn]] aŭ kristaliĝi en apartaj kristalaj fazoj. Paro de metaloj kiuj estas reciproke solveblaj povas formi [[alojo]]jn, dum metala paro kiu estas reciproke nesolvebla ne povas tion fari.
Tiel multaj kiel ok nemikseblaj likvaj fazoj estas konsiderataj.
[[Emulsio]]j kaj [[koloido]]j estas ekzemploj de kombinaĵoj de nemikseblaj fazparoj kiuj ne fizike apartiĝas.
==Faza ekvilibro==
Lasitaj sen ekstera interveno, multaj kunmetaĵoj formos unuforman ununuran fazon, sed depende de la temperaturo kaj premo eĉ ununura substanco povas apartiĝi en du aŭ pli klaraj fazoj. Ene de ĉiu fazo, la ecoj estas unuformaj, sed inter ambaŭ la ecoj malsamas.
Akvo en ferma ujo kun aera spaco super ĝi formas dufazan sistemon. Plejparto de la akvo estas en la likva fazo, kie ĝi estas konservata de la reciproka allogo de akvaj molekuloj. Eĉ ĉe ekvilibro, molekuloj estas konstante en moviĝo kaj, de temp' al tempo, molekulo en la likva fazo akiras sufiĉe da kinetika energio por eskapi for de la likva fazo kaj eniri la gasan fazon. Same, foje la vapora molekulo kolizias kun la likva surfaco kaj densiĝas en la likvaĵo. Ĉe ekvilibro, procezoj de forvaporiĝo kaj kondensiĝo ĝuste ekvilibriĝas kaj ne estas neta ŝanĝo en la volumo de ajna fazo.
Ĉe normala temperaturo kaj premo, la akvo atingas ekvilibron kiam la aero super la akvo havas humidecon de ĉ. 3%. Ĉi tiu procento supreniĝas kiam la temperaturo iras supren. Ĉe 100 °C kaj atmosfera premo, ekvilibro ne estas atingita ĝis kiam en la aero estas 100% akvo. Se la likvaĵo estas varmigita iom super 100 °C, la transiro de likvo al gaso okazos ne nur ĉe la surfaco, sed ene de la likva volumo: la akvo bolas.
==Nombro da fazoj==
[[Dosiero:Phase-diag.svg|thumb|right|280px|tipa fazodiagramo por unu-era materialo, elmontranta solidan, likvan kaj gasan fazojn. La solida verda linio montras la kutiman formon de la likva-solida faza linio. La punkta verda linio montras la anomalian konduton de akvo.]]
<!--
Por donita kunmetaĵon, nur certaj fazoj eblas ĉe donita [[temperaturo]]n kaj premon. La nombro kaj tipo de fazoj kiu formos estas malfacile antaŭvidi kaj estas kutime determinita de eksperimento. La rezultoj de tiaj eksperimentoj povas esti komplotita en [[fazodiagramo|fazaj skemoj]].
La faza skemo montrita ĉi tie estas por ununura ero sistemo. En ĉi tiu simpla sistemo, kiu fazoj kiu eblas dependas nur sur [[premo]] kaj [[temperaturo]]. La *markings rezultaj punktoj kie du aŭ pli da fazoj povas kunekzisti en ekvilibro. Ĉe temperaturoj kaj premoj for de la *markings, tie estos nur unu fazo ĉe ekvilibro.
En la skemo, la blua linio markanta la limon inter likva kaj gaso ne daŭras senfine, sed finas ĉe punkto vokis la [[kritika punkto (varmodinamiko)|kritikan punkton]]. Kiel la temperaturo kaj premo alproksimiĝas la kritikan punkton, la nemoveblaĵoj de la likva kaj gaso fariĝita laŭstadie pli simila. Ĉe la kritika punkto, la likva kaj gaso fariĝita neapartigebla. Super la kritika punkto, estas ne pli longa aparta likvaĵo kaj gasaj fazoj: estas nur kolektiva fluida fazo plu-gvidita al kiel [[*Supercritical fluido|*supercritical fluido]]. En akvo, la kritika punkto okazas ĉe ĉirkaŭ 647 [[Kelvino|K]] (374 °C aŭ 705 °F) kaj 22.064 [[*Pascal (premo)|*MPa]].
Nekutima ĉefaĵo de la akva faza skemo ke la solida-likva fazo linio (ilustrita de la *dotted verda linio) havas negativan deklivon. Por plejpartoj de substancoj, la deklivo estas pozitiva kiel ekzemplita de la malluma verda linio. Ĉi tiu nekutima ĉefaĵo de akvo estas rilatita al glacio havanta pli malaltan densecon ol likva akvo. Pliiganta la premon veturas la akvon en la pli alta denseco fazo, kiu kaŭzas degelanta.
Alia interesa kvankam ne nekutima ĉefaĵo de la faza skemo estas la punkto kie la solida-likva fazo linio renkontas la likva-gasa fazo linio. La interkruciĝo estas plu-gvidita al kiel la [[triobla punkto]]. Ĉe la triobla punkto, ĉiuj tri fazoj povas *coexist.
Eksperimente, la fazaj linioj estas relative facile mapi pro la interdependeco de temperaturo kaj premo kiu evoluigas kiam multoblaj fazoj formoj. Vidas [[Gibbsa' faza regulo|*Gibbs' faza regulo]]. Konsideras testan aparaton konsistanta de ferma kaj bone izolita cilindron ekipita kun piŝto. De akuzanta la ĝustan kvanton de akvo kaj aplikanta varmon, la sistemo povas esti alportita al ajna punkto en la gasa regiono de la faza skemo. Se la piŝto estas malrapide malaltigita, la sistemo spuros kurbon de kreskanta temperaturo kaj premo ene de la gasa regiono de la faza skemo. Ĉe la punkto kie likvaĵo komencas densigi, la direkto de la temperaturo kaj prema kurbo abrupte ŝanĝos spuri laŭ la faza linio ĝis ĉiuj de la akvo densigis.
-->
==Fazaj transiroj==
Kiam substanco trapasas [[faza transiro|fazajn transirojn]] (ŝanĝojn de unu [[stato de materio]] al alia) ĝi kutime aŭ enprenas aŭ elprenas [[energio]]n. Ekzemple, kiam akvo forvaporiĝas, la kinetika energio elspezita dum la forvaporiĝantaj molekuloj evitas la altirajn fortojn de la likvaĵo estas reflektita kiel malkresko en temperaturo. La kvanto da energio necesa por instigi la transiron estas pli ol la kvanto necesa por varmigi la akvon de ĉambra temperaturo al iom malpli ol tiu necesa boli temperaturon, kiu estas la kialo ke forvaporiĝo estas utila por malvarmigo.
La inversa procezo, kondensado, elsendas varmon. La varma energio aŭ [[entalpio]], asociita kun transiro de solido al likvaĵo estas la [[entalpio de fuzio]] kaj tiu asociita kun transiro de solido al gaso estas la [[entalpio de sublimado]].
==Vidu ankaŭ==
[[Kategorio:Kemio]]
| |||