Задачи к контрольной работе № 1 по курсу фазовые диаграммы многокомпонентных систем

 

Вариант № 1

 

1) Условие термодинамического равновесия в однокомпонентных системах. Термодинамические потенциалы, достигающие минимума при равновесии в зависимости от выбора управляющих внешних параметров.

 

2) T-V диаграммы однокомпонентных веществ с положительным и отрицательным объемным эффектом плавления. Вывод правила рычага для двухфазных областей на T-V диаграммах.

 

Вариант № 2

 

1) Вывод условия равенства химического потенциала каждого компонента во всех фазах многокомпонентной системы. Вывод правила фаз Гиббса.

 

2) Вывод формулы Клапейрона-Клаузиуса для переходов I рода. Знаки наклона линий равновесия вблизи тройной точки «твердая фаза + жидкость + пар». Формула Вант-Гоффа для сублимации и кривизна зависимости давления сублимации от температуры.

 

Вариант № 3

 

1) Анализ температурной зависимости энергии Гиббса для фазы однокомпонентного вещества. Соотношение между температурами плавления стабильной и метастабильной фаз.

 

2) Вывод правила общей касательной для определения давления равновесия двух фаз при T = 0 K по зависимостям их внутренней энергии от объема.

 

Вариант № 4

 

1) Анализ барической зависимости энергии Гиббса для фазы однокомпонентного вещества. Соотношение между давлениями перехода стабильной и метастабильной фаз в фазу высокого давления.

 

2) Знаки скачков энтальпии и внутренней энергии при переходе I рода в процессе нагрева при постоянном давлении. Причина плавления кристаллических веществ.

 

 

Вариант № 5

 

1) Доказательство правила расположения линий равновесия вблизи тройной точки.

 

2) P-V проекции T-P-V диаграмм однокомпонентных веществ с положительным и отрицательным объемным эффектом плавления. Нарушение правила тройных стыков на P-V проекции для вещества с отрицательным объемным эффектом плавления и причина этого нарушения.

 

Вариант № 6

 

1) Определение фазового перехода I рода. Знак скачка энтропии (теплоты перехода) при нагреве и знак скачка объема при повышении давления. Соответствие этих эффектов принципу Ле-Шателье.

2) Системы, описываемые уравнением ван-дер-Ваальса. Вывод правила Максвелла и закона соответственных состояний.

 

Вариант № 7

 

1) Вывод условия (¶ P /¶ V) _T = 0 для критической точки типа жидкость-пар. Критическая опалесценция и ее причина.

 

2) Изохоры на T-P диаграммах однокомпонентных веществ с положительным и отрицательным объемным эффектом плавления.