Bilim Son Makaleler

FAZ DİYAGRAMLARI

Tarafından yazılmıştır admin

Faz diyagramları, sıvı, gaz ve katı fazlar arasındaki geçişleri gösteren grafiklerdir. Bir faz diyagramı maddenin hangi şartlar altında katı, sıvı ya da gaz fazında olacağını gösterir. Örnek olarak, su ve karbondioksitin faz diyagramlarını inceleyelim.

Su

Suyun faz diyagramı Şekil (a) da görülmektedir. Grafik katı, sıvı ve gaz fazlarını göstermek üzere üç bölgeye ayrılmıştır. Herhangi iki fazı ayıran çizgi fazların denge halinde bulunduğu koşullan gösterir. Örneğin, sıvı ile buhar fazları arasındaki eğri buhar basıncının sıcaklıkla, değişimini göstermektedir. Benzer şekilde, diğer iki eğri buz ile su ve buz ile su buharı arasındaki denge koşullarını göstermektedir (sıvı- katı eğrisinin negatif eğime sahip olduğuna dikkat ediniz). Faz diyagramındaki üç eğrinin birleştiği noktaya üçlü nokta denir. Su için üçlü nokta 0,01°C ve 0,006 atm dir. Bu nokta üç fazın da dengede bulunduğu yegane sıcaklık ve basıncı gösterir.

Faz diyagramlarını kullanarak dış basınç ile kaynama ve erime noktasının nasıl değişeceğini tahmin etmek mümkündür. Ayrıca faz diyagramlarını kullanarak sıcaklık ve basıncın değişimiyle faz değişiminin hangi yöne kayacağını da bulabiliriz. Suyun normal donma noktası 1 atm basınçta 0°C, kaynama noktası 100°C dir. Eğer erime ve kaynama noktaları farklı bir basınç altında ölçülürse ne olur? Şekil (b) de 1 atm in üzerindeki dış basınçta suyun kaynama noktasının yükselteceği ve erime noktasını düşeceği açıkça görülmektedir. Bunun tersine dış basıncın azaltılması kaynama noktasını düşürürken erime noktasını yükseltir.

Karbon Dioksit

Karbondioksitin faz diyagramı (Aşağıdaki şekil) suyunkine çok benzer. Ancak aradaki en önemli fark, karbondioksitin faz diyagramında katı ile sıvıyı ayıran eğrinin eğiminin pozitif olmasıdır. Bu durum, su dışında, tüm maddeler için geçerlidir. Suyun faz diyagramından göreceğimiz gibi, buzun sudan daha az yoğun olması nedeniyle, katı-sıvı faz sınırı negatif eğime sahiptir. Karbondioksitin üçlü noktasındaki basınç sıcaklık 5,2 atm ve -57°C dir.

Karbondioksitin Şekil de görülen faz diyagramında ilginç bir durum söz konusudur. Görüldüğü gibi sıvı fazın tümü atmosfer basıncının üstünde yer almaktadır ve dolayısıyla karbondioksitin 1 atm de erimesi mümkün değildir. Buna karşın 1 atm deki katı CO2, 78°C nin üstündeki sıcaklıklara doğru ısıtılırsa hemen süblimleşir. Katı Karbondioksite kuru buz denir. Çünkü buza benzer ve 1 atm basınçta sıcaklık artışıyla erimeden doğrudan gaz haline geçer. Bu özeliğinden dolayı kuru buz iyi bir soğutucudur.

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: