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

شرط النقطة الثلاثية للتسامي

1880
  • Josiah Willard Gibbs
جهاز مختبري يوضح التسامي والانتقالات الطورية في الديناميكا الحرارية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

يحدث التسامي وهو الانتقال الطوري المباشر من الحالة الصلبة إلى الغازية عند درجات حرارة وضغط أقل من النقطة الثلاثية للمادة. النقطة الثلاثية هي النقطة الفريدة الديناميكية الحرارية حيث يمكن أن تتعايش المراحل الصلبة والسائلة والغازية في حالة اتزان. في مخطط الطور، يفصل منحنى التسامي بين المرحلتين الصلبة والغازية، ويبدأ من نقطة الأصل وينتهي عند النقطة الثلاثية.

إن مفهوم النقطة الثلاثية هو حجر الزاوية في الديناميكا الحرارية، وهو موصوف رسميًا بقاعدة الطور لجوزيا ويلارد جيبس. وتربط قاعدة الطور، [latex]F = C - P + 2[/latex]، عدد درجات الحرية (F) لنظام ما بعدد المكونات (C) وعدد الأطوار (P) في حالة الاتزان. بالنسبة للمادة النقية (C=1)، إذا تعايشت ثلاث مراحل (P=3)، فإن عدد درجات الحرية F = 1 - 3 + 2 = 0. وهذا يعني أن الحالة ثابتة؛ حيث لا يمكن أن توجد إلا عند مزيج واحد محدد من درجة الحرارة والضغط، وهو النقطة الثلاثية.

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
- الديناميكا الحرارية

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • دراسات حول حالات المادة لأنطوان لافوازييه
  • تطوير النظرية الحركية للغازات بواسطة كلاوسيوس وماكسويل
  • صياغة قوانين الديناميكا الحرارية
  • الملاحظات المبكرة للتغيرات الطورية، مثل غليان الماء وذوبان الجليد

التطبيقات

  • التجفيف بالتجميد (التجفيف بالتجميد) للأغذية والأدوية
  • فهم تشكل ذيل المذنب في فراغ الفضاء
  • تكوين الصقيع (الترسيب)
  • تنقية المركبات الكيميائية عن طريق التسامي الفراغي
  • تصنيع الثلج الجاف

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة ب: التسامي والنقطة الثلاثية ومخطط الطور وانتقال الطور والديناميكا الحرارية والضغط ودرجة الحرارة وقاعدة طور جيبس والصلب والغاز.

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)

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.