Вопрос №2 Уравнение КЛАПЕЙРОНА – КЛАУЗИУСА, Фазовые переходы, устойчивость фаз.
КЛАПЕЙРОНА - КЛАУЗИУСА УРАВНЕНИЕ - выражает связь наклона кривой равновесия двух фаз с теплотой фазового перехода и изменением фазового объёма. Согласно К. - К. у., вдоль кривой фазового равновесия
где L12 - уд. теплота фазового перехода (испарения, плавления, сублимации), V2- V1 - скачок объёма, V2,V1 - уд. (мольные) объёмы фаз, Т - абс. темп-ра, р - давление.
Переход веществ из одного фазового состояние в другое называется фазовым переходом или фазовым превращением. Существуют следующие фазовые переходы: 1)жидкость ↔ пар; 2)жидкость ↔ твердое тело; 3)твердое тело ↔ пар
1) Испарение – это процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар) обратный переход называется сжижением;
Известно, что ; ; .
Уравнение Клаузиуса-Клапейрона для испарения можно записать в виде:
, (29)
где T-температура фазового перехода, т.е. температура кипения;
и -мольная энтальпия и мольный объем при испарении.
2)Возгонка, или сублимация-.фазовый переход из твердого состояния вещества непосредственно в газообразное (минуя жидкость).
Уравнение Клаузиуса-Клапейрона для процесса возгонки :
, (39)
где T-температура возгонки;
-мольная энтальпия возгонки;
-мольный объем возгонки, причем =
3)Фазовый переход на фазовой границе твердое вещество -жидкость является либо процессом плавления (тогда фазаa-это конечная фаза-жидкость, а фазаb-это начальная фаза-твердое состояние), либо процессом кристаллизации (тогда фазаb-это конечная фаза-твердое состояние, а фазаa-это начальная фаза-жидкость)
Справедливы соотношения ; ;Δ = − ,
а уравнение Клаузиуса-Клапейрона, например, для процесса плавления, запишется следующим образом
, ( 27)
где -температура фазового перехода жидкость-твердое вещество, т.е. температура плавления;
-мольная энтальпия плавления;
-изменение мольного объема при плавлении;
Устойчивость фаз
Вопрос №17 Сопло́ Лава́ля, критическое условие течение газа в каналах особенности течения
Сопло́ Лава́ля — газовый канал особого профиля, разгоняющий проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей.
Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами. Эффективные сопла современных ракетных двигателей профилируются на основании газодинамических расчётов.
Сопло было предложено в 1890 г. шведским изобретателем Густафом де Лавалем для паровых турбин.