Метастабильные состояния (греч.
meta — после, за, в данном случае за стабильным состоянием, неустойчивые состояния)
Рассмотрим часть изотермы рис. 9.3. Состояния на участке 2−3 не реализуются, т.к. на нём, т. е. увеличение объёма газа сопровождалось бы не уменьшением, а ростом давления — совершенно противоестественное свойство. На участках 1−2 и 3−4, это нормально, но оказывается, что эти состояния не вполне устойчивы. Достаточно в состоянии, А попадание в пар пылинки, чтобы вещество распалось на две фазы… Читать ещё >
Метастабильные состояния (греч. meta — после, за, в данном случае за стабильным состоянием, неустойчивые состояния) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Рассмотрим часть изотермы рис. 9.3. Состояния на участке 2−3 не реализуются, т.к. на нём, т. е. увеличение объёма газа сопровождалось бы не уменьшением, а ростом давления — совершенно противоестественное свойство. На участках 1−2 и 3−4, это нормально, но оказывается, что эти состояния не вполне устойчивы. Достаточно в состоянии, А попадание в пар пылинки, чтобы вещество распалось на две фазы и перешло в состояние В. (Напомним, что фазой называется однородная, одинаковая по свойствам часть системы. Например, в закрытом сосуде вода и смесь воздуха и паров воды. Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью называется насыщенным.
Рис. 9.3.
Давление, при котором наблюдается равновесие, называется давлением насыщенного пара). Состояния, подобные состоянию, А (неустойчивые) называются метастабильными. Состояние 1−2, где давление меньше при данной температуре называется перегретой жидкостью, а 3−4 () — пересыщенным паром. Рассмотрим состояние пересыщенного пара. Для образования капелек жидкости необходимо сближение молекул на расстояние порядка расстоянию между молекулами в жидкости. Для этого необходимо наличие центров конденсации (пылинки, заряженные частицы, капельки жидкости). В камере Вильсона (английский учёный, лауреат Нобелевской премии 1927 г.) воздух, насыщенный парами воды резко расширяется и, соответственно, охлаждается. Пары оказываются в состоянии перенасыщения. Если заряженная частица попадёт в камеру, то пар конденсируется на ней в мелкие капельки, образуя видимый след («трек») при её движении.
Рассмотрим перегретую жидкость. Если жидкость тщательно очистить от твёрдых включений, то путём нагревания или понижения давления до её можно перевести в состояние перегрева. Прохождение заряженной частицы приводит к образованию вдоль следа частицы зародышевых центров кипения. Пузырьки фотографируют.
Критическое состояние Рассмотрим подробнее состояние в т. К (рис. 9.2.). В этой точке различие в плотностях жидкости и насыщенного пара полностью исчезает. Одновременно исчезает всякое различие между жидкостью и паром. Границы раздела между жидкостью и паром также нет. Первая и вторая производные давления по объёму равны нулю.
; .