Фазові та агрегатні перетворення - Курсовая работа

Чернігівський національний педагогічний університет імені Т.Г.Шевченка КУРСОВА РОБОТА з загальної фізики на тему: «Фазові та агрегатні перетворення»Фазами називають однорідні різні частини фізико-хімічних систем. Однорідним є речовина, коли всі параметри стану речовини однакові у всіх його обсяги, розміри яких великі порівняно з міжатомними станами. Одна і та ж речовина в залежності від зовнішніх умов може бути в одному з трьох агрегатних станів - рідкому, твердому чи газоподібному паливі. У залежності від зовнішніх умов може перебувати в одній фазі, або відразу в декількох фазах. Наприклад, при зріджуванні газу в стані рівноваги фаз обсяг, може бути яким завгодно, а температура переходу повязана з тиском насиченої пари.Сукупність однорідних частин, на які розпадається система, називають фазами. Фаза - термодинамічно рівноважний стан речовини, що відрізняється за фізичними властивостями від інших можливих рівноважних станів тієї ж речовини. Якщо, наприклад, у закритій судині знаходиться вода, то ця система є двофазною: рідка фаза - вода; газоподібна фаза - суміш повітря з водяними парами.Гази (французьке gaz; назву запропоновано голанським вченим Я. Б. Гази утворюють атмосферу Землі, в значних кількостях містяться в твердих породах земних, розчинені у воді океанів, морів і річок. Сонце, зірки, хмари міжзоряного речовини складаються з газів - нейтральних або іонізованних (плазми). Коефіцієнт обємного розширення газів у звичайних умовах (0-100 ° С) на два порядки вище, ніж у рідин, і становить у середньому 0,003663 град-1. Це означає, що при будь-якому тиску нижче критичного р до існує температура Т, обумовлена ??кривою сублімацією або пароутворення, вище якої речовина стає газом.Рідина, агрегатний стан речовини, проміжне між твердим і газоподібним станами Р., зберігаючи окремі риси як твердого тіла, так і газу, має, проте, поряд лише їй властиві особливості, з яких найбільш характерна - плинність. Подібно до твердого тіла, Р. зберігає свій обєм, має вільну поверхню, володіє певною міцністю на розрив при всебічному розтягуванні і т. д. Принципова можливість безперервного переходу Р. в газ також свідчить про близькість рідкого і газоподібного станів. Аморфні тверді тіла (наприклад, скла), з сучасної точки зору, є переохолодженими Р. і відрізняються від звичайних Р. тільки чисельними значеннями кінетичних характеристик (істотно більшою вязкістю та ін.) Область існування нормальної рідкої фази обмежена з боку низьких температур фазовим переходом в твердий стан - кристалізацією або (залежно від величини прикладеного тиску) фазовим переходом в надтекучий стан для 4 He і в рідко-анізотропному стані для рідких кристалів. Наявність критичної точки для фазового переходу - газ дозволяє здійснити безперервний перехід з рідкого стану в газоподібний, минаючи область, де газ і Р. співіснують.Тверде тіло, одне з чотирьох агрегатних станів речовини, що відрізняється від інших агрегатних станів (рідини, газів, плазми) стабільністю форми теплового руху атомів, які роблять малі коливання близько положень рівноваги. Від кремяних знарядь неандертальця до сучасних машин і механізмів - у всіх технічних пристосуваннях, створених людиною, використовуються різні властивості Т. т. Якщо на ранніх ступенях розвитку цивілізації використовувалися механічні властивості Т. т., які безпосередньо відчутні людиною (твердість, маса, пластичність, пружність, крихкість і т. п.), і Т. т. застосовувалося лише як конструкційний матеріал, то в сучасному суспільстві використовується величезний арсенал фізичних властивостей Т. т. Зазвичай метали, в яких сили звязку визначаються колективною дією електронів провідності, більш пластичні, ніж діелектрики; наприклад, деформація Cu при кімнатній температурі у момент розриву досягає декількох десятків відсотків, а NACI руйнується майже без деформації (крихкість). Закон Дюлонга і Пті - наслідок того, що за теплові властивості Т. т. при високих температурах відповідальні коливальні рухи атомів, що підкоряються закону рівномірного розподілу (середня енергія, що припадає на одну коливальну ступінь свободи, дорівнює KT).Зміну агрегатних станів речовини ми можемо спостерігати на власні очі в природі. Вода з поверхні водойм випаровується, і утворюються хмари. Взимку вода у водоймах замерзає, переходячи в твердий стан, а навесні знову тане, переходячи в назад у рідину. Енергія молекул пари досить велика, щоб розлітатися в різні сторони, а при охолодженні пар конденсується в рідину, і енергії у молекул все ще достатньо для майже вільного переміщення, але вже недостатньо, щоб відірватися від тяжіння інших молекул і полетіти. При подальшому охолодженні вода замерзає, стаючи твердим тілом, і енергії молекул вже недостатньо навіть для вільного переміщення всередині тіла.Зміни агрегатних станів речовини називають фазовими переходами першого роду, якщо: 1) Температура постійна під час всього переходу.

План

Введення

1. Фазові та агрегатні перетворення

2. Агрегатні стани

2.1 Агрегатний стан речовини - газ

2.2 Агрегатний стан речовини - рідина

2.3 Агрегатний стан речовини - тверде тіло

2.4 Четверте стан речовини - плазма

2.5 Зміна агрегатних станів речовини

3. Фазові переходи

3.1 Фазові переходи першого і другого роду

3.2 Фази речовини

3.3 Приклади фазових перетворень. Випаровування, сублімація, плавлення та кристалізація

Висновок

Список використаних джерел