Fazių diagramos fizika

Fazinė schema, grafikas, rodantis vienos medžiagos ar medžiagų mišinio kietų, skystų ir dujinių fazių ribojamąsias sąlygas, kai keičiasi slėgis ir temperatūra ar kiti kintamieji, pavyzdžiui, tirpumas ir temperatūra. Paveikslėlyje parodyta tipinė vienkomponentės sistemos (ty tos, kurią sudaro viena gryna medžiaga) fazės diagrama, kreivės gautos išmatuojant įvairius slėgius ir temperatūras. Bet kuriame kreivių atskirtų vietų taške slėgis ir temperatūra leidžia veikti tik vienai fazei (kietai, skysčiai arba dujoms), o temperatūros ir slėgio pokyčiai iki kreivių taškų šios fazės nepakeis.. Bet kuriame kreivių taške temperatūra ir slėgis leidžia pusiausvyroje egzistuoti dviem fazėms: kieta ir skysta, kieta ir garais arba skysta ir garais. Pavyzdžiui, skysčio garų slėgio kitimo linija yra riba tarp skysčio ir garų; žemo slėgio ir aukštos temperatūros linijos pusėje gali būti tik garai, tuo tarpu aukšto slėgio ir žemos temperatūros pusėje medžiaga turi būti skysta; skystis ir garai egzistuoja kartu temperatūroje ir slėgyje, atitinkančiame linijos taškus; toje vietoje, kur ši linija išnyksta, vadinama kritiniu tašku, skystis ir jo garai tampa neatskiriami. Tarp skystų ir kietų medžiagų galima rasti įvairių slėgių lydymosi temperatūras. Trijų kreivių sankryža, vadinama trigubu tašku, parodo unikalias sąlygas, kuriomis visos trys fazės egzistuoja pusiausvyroje kartu. Dviejų komponentų fazių diagrama paprastai parodo lydymosi kreives pagal temperatūros ir sudėties diagramą.

skystis: grynos medžiagos fazės schema

Kai fiksuojama grynos medžiagos temperatūra ir slėgis, taip pat nustatoma pusiausvyros būsena. Tai iliustruota

Fazių diagramos yra būdingos kiekvienai medžiagai ir mišiniui. Sudėtiniams mišiniams gali prireikti trimatės fazių diagramos, kurias naudojant perspektyvą galima pavaizduoti dviem matmenimis. Fazinės diagramos yra plačiai naudojamos tiriant mineralų pusiausvyrą, susijusias su uolienų ir mineralų susidarymo sąlygomis Žemėje. Jie taip pat yra neįkainojami projektuojant pramoninę įrangą ir ieškant optimalių sąlygų gamybos procesams bei nustatant medžiagų grynumą.