Sự khác biệt giữa Sơ đồ pha và Sơ đồ cân bằng

Sự khác biệt chính - Sơ đồ pha so với Sơ đồ cân bằng
 

Biểu đồ pha hoặc sơ đồ cân bằng là biểu đồ hoặc đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa nhiệt độ, áp suất và thành phần của bất kỳ hệ thống nào. Các sơ đồ này cung cấp chi tiết về các điều kiện của các pha nhiệt động khác biệt cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng với nhau. Một pha là một phần đồng nhất của một hệ thống có các tính chất vật lý và hóa học đồng nhất. Có ba giai đoạn chính mà một chất có thể tồn tại: pha rắn, lỏng và khí. Không có sự khác biệt giữa sơ đồ pha và sơ đồ cân bằng.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Sơ đồ pha là gì
3. Sơ đồ cân bằng là gì
4. Sơ đồ pha so với sơ đồ cân bằng
5. Tóm tắt

Sơ đồ pha là gì?

Biểu đồ pha là một biểu đồ tóm tắt các chi tiết về các điều kiện của các hệ thống nhiệt động khác biệt cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng với nhau. Biểu đồ pha cho thấy ranh giới pha hoặc ranh giới cân bằng tách các pha với nhau. Biểu đồ pha là biểu đồ áp suất và nhiệt độ.

Hình 1: Sơ đồ pha hiển thị các đường biên, điểm ba và điểm tới hạn

Các thành phần quan trọng của sơ đồ pha

Một số thành phần quan trọng trong sơ đồ pha bao gồm:

• Ranh giới pha (ranh giới cân bằng) - các đường trong sơ đồ pha phân tách hai pha; mỗi pha ở trạng thái cân bằng với pha khác.
• Gấp ba lần Điểm - một điểm tại đó đường cân bằng giao nhau. Một điểm ba cho biết các điều kiện của một hệ thống có một chất có thể cùng tồn tại trong cả ba giai đoạn của vật chất (rắn, lỏng và khí).
• Điểm cốt lõi - nhiệt độ và áp suất mà chất đó có thể hoạt động như một chất khí và chất lỏng cùng một lúc; không thể phân biệt các pha khí và lỏng. Do đó, không có ranh giới pha. Điểm tới hạn là điểm cuối của đường cong trong pha
• Đường cong hợp nhất (đường cong nóng chảy hoặc đóng băng) - đường biên trong sơ đồ pha cho thấy các điều kiện cho sự chuyển pha giữa pha khí và pha lỏng (đường màu xanh trong sơ đồ trên).
• Đường cong hóa hơi (hoặc đường cong ngưng tụ) - đường biên trong sơ đồ pha cho thấy các điều kiện cho sự chuyển pha giữa pha rắn và pha lỏng (đường màu xanh lục trong sơ đồ trên).
• Đường cong thăng hoa - đường biên trong sơ đồ pha cho thấy các điều kiện cho sự chuyển pha giữa pha rắn và pha khí (đường màu đỏ trong sơ đồ pha trên).

Ở đây, phản ứng tổng hợp là sự nóng chảy hoặc đóng băng liên quan đến sự chuyển pha giữa pha khí và pha lỏng. Bay hơi là sự chuyển đổi chất lỏng thành pha hơi (pha khí) trong khi ngưng tụ là sự biến đổi hơi thành chất lỏng. Thăng hoa là sự chuyển đổi một chất rắn thành pha khí trực tiếp, mà không trải qua pha lỏng.

Các loại sơ đồ pha

Có một vài loại sơ đồ pha.

Sơ đồ pha đơn

Đây là những dạng đơn giản nhất của sơ đồ pha. Các sơ đồ này cho thấy ba giai đoạn của một chất được tách ra khỏi ranh giới cân bằng (như trong Hình 1).

Sơ đồ pha nhị phân

Biểu đồ pha nhị phân cho thấy trạng thái cân bằng giữa hai chất tồn tại trong cùng một hệ. Trong hầu hết các trường hợp, áp suất vẫn giữ nguyên, và các biến là nhiệt độ và thành phần của các chất. Ở đây, hai chất có thể là kim loại, kim loại và hợp chất hoặc có thể là hai hợp chất.

Hình 2: Sơ đồ pha nhị phân

Sơ đồ cân bằng là gì?

Biểu đồ cân bằng là biểu đồ cho thấy trạng thái cân bằng giữa các pha của một chất cùng tồn tại trong một hệ kín. Nó còn được gọi là sơ đồ pha.

Sự khác biệt giữa Sơ đồ pha và Sơ đồ cân bằng là gì?

• Không có sự khác biệt giữa sơ đồ pha và sơ đồ cân bằng vì chúng là từ đồng nghĩa. Cả hai thuật ngữ đều đề cập đến biểu đồ tóm tắt chi tiết về các điều kiện của các hệ thống nhiệt động khác biệt cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng với nhau.

Tóm tắt - Sơ đồ pha so với Sơ đồ cân bằng

Một pha là một phần đồng nhất của một hệ thống có các tính chất vật lý và hóa học đồng nhất. Có ba pha chính mà bất kỳ chất nào cũng có thể tồn tại: pha rắn, pha lỏng và pha khí. Biểu đồ pha là biểu đồ biểu thị trạng thái cân bằng tồn tại giữa các pha khác nhau cùng tồn tại trong cùng một hệ kín. Sơ đồ này còn được gọi là sơ đồ cân bằng vì nó cho thấy trạng thái cân bằng.

Tài liệu tham khảo:

1. Sơ đồ cân bằng. Từ điển miễn phí, Farlex, có sẵn ở đây.
2. Thư viện. "Sơ đồ giai đoạn." Hóa học LibreTexts, Libretexts, ngày 6 tháng 2 năm 2018, Có sẵn tại đây.
3. Chất lỏng. Sơ đồ pha, chemed.chem. Có sẵn ở đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Giai đoạn-diag2 Cảnh bởi Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia [sửa đổi]
2. Sơ đồ pha nóng chảy một phần