Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » شرط النقطة الثلاثية للتسامي

شرط النقطة الثلاثية للتسامي

1880
  • Josiah Willard Gibbs
Laboratory apparatus demonstrating sublimation and phase transitions in thermodynamics.

(صورة توضيحية فقط)

Sublimation, the direct phase transition from solid to gas, occurs at temperatures and pressures below a substance’s نقطة ثلاثية. The triple point is the unique الديناميكية الحرارية state where the solid, liquid, and gas phases can coexist in equilibrium. On a phase diagram, the sublimation curve separates the solid and gas phases, originating at the origin and ending at the triple point.

The concept of the نقطة ثلاثية is a cornerstone of thermodynamics, formally described by Josiah Willard Gibbs’ phase rule. The phase rule, [latex]F = C – P + 2[/latex], relates the number of degrees of freedom (F) of a system to the number of components (C) and the number of phases (P) in equilibrium. For a pure substance (C=1), if three phases coexist (P=3), the number of degrees of freedom is F = 1 – 3 + 2 = 0. This means the state is invariant; it can only exist at a single, specific combination of temperature and pressure, which is the triple point.

يُمثل مخطط طور المادة بيانيًا الظروف التي تكون فيها أطوارها المختلفة مستقرة. وهو عادةً رسم بياني للضغط مقابل درجة الحرارة. يُقسّم المخطط إلى مناطق صلبة وسائلة وغازية حسب حدود الطور. يُمثل الخط الفاصل بين المناطق الصلبة والغازية منحنى التسامي. تُمثل أي نقطة على هذا الخط حالة توازن بين الطورين الصلب والغازي. إذا بدأ المرء من منطقة الطور الصلب وخفض الضغط عند درجة حرارة ثابتة، فإن تجاوز هذا الخط سيؤدي إلى التسامي. وبالمثل، فإن تسخين مادة صلبة عند ضغط ثابت أقل من ضغط النقطة الثلاثية سيؤدي أيضًا إلى التسامي. بالنسبة للماء، تكون النقطة الثلاثية عند 0.01 درجة مئوية (273.16 كلفن) وضغط 611.657 باسكال. سيؤدي أي ضغط أقل من هذه القيمة إلى تسامي الجليد مباشرةً إلى بخار الماء عند التسخين، متجاوزًا طور الماء السائل تمامًا. يُعد هذا المبدأ أساسيًا لعمليات مثل التجفيف بالتجميد، حيث يُطبق ضغط منخفض على المواد المجمدة لإزالة محتوى الماء بكفاءة دون الآثار الضارة للحرارة العالية.

UNESCO Nomenclature: 2210
– Thermodynamics

يكتب

نظام مجرد

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • دراسات حول حالات المادة لأنطوان لافوازييه
  • development of the kinetic theory of gases by clausius and maxwell
  • صياغة قوانين الديناميكا الحرارية
  • early observations of phase changes, such as the boiling of water and melting of ice

التطبيقات

  • freeze-drying (التجفيف بالتجميد) of food and pharmaceuticals
  • فهم تشكل ذيل المذنب في فراغ الفضاء
  • تكوين الصقيع (الترسيب)
  • تنقية المركبات الكيميائية عن طريق التسامي الفراغي
  • تصنيع الثلج الجاف

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • أنظمة تنقية المياه في الموقع للبيئات القاحلة باستخدام التسامي الفراغي بالطاقة الشمسية
  • advanced material طلاء techniques using controlled sublimation-deposition in microgravity
  • مواد ذاتية الشفاء تحتوي على عوامل تصعيد مدمجة تتبخر لملء الشقوق الدقيقة
  • أنظمة التبريد القائمة على التسامي للإلكترونيات عالية الطاقة في تطبيقات الفضاء
  • أنظمة توصيل الأدوية المستهدفة حيث يتسامى الدواء الصلب عند درجة حرارة الجسم في عضو معين
  • إنشاء هلاميات هوائية فائقة المسامية عن طريق تسامي مذيب مجمد من مصفوفة هلامية
  • إعادة تشكيل الكواكب عن طريق تصعيد القمم الجليدية القطبية على المريخ باستخدام الطاقة الشمسية المركزة
  • تقنيات الطب الشرعي لاستعادة بصمات الأصابع الكامنة من الأسطح الحساسة عن طريق التسامي لمركب علامة
  • الطباعة ثلاثية الأبعاد للهياكل المعقدة منخفضة الكثافة باستخدام مواد دعم قابلة للتسامي
  • المنشآت الفنية التي تحتوي على منحوتات مؤقتة مصنوعة من مواد تتسامى ببطء
Related to: sublimation, triple point, phase diagram, phase transition, thermodynamics, pressure, temperature, Gibbs phase rule, solid, gas.

السياق التاريخي

شرط النقطة الثلاثية للتسامي

1870
1873
1877
1880
1882-01-01
1883
1884
1869
1871
1876
1877
1880
1882-01-01
1884
1885

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.