|
|
|
Главная --> Справочник терминов Состояния кристаллическое В применении к различным системам используется понятие состояния—газообразное, жидкое, твердое. В термодинамике конкретная система определяется ее состоянием. Простейшим примером описания состояния системы является уравнение состояния идеального газа. Учесть влияние температуры и давления можно с помощью уравнения Ван-дер-Ваальса через коэффициенты а и Ь, введенные им в уравнение состояния идеального газа: Полученное уравнение — это уравнение состояния макромолекулы в том же приближении, в котором уравнение Клапейрона — Клаузиуса является уравнением состояния идеального газа Выражение (4.21) есть уравнение состояния макромолекулы в том же приближении, в котором уравнением состояния идеального газа являемся уравнение Клапейрона — Клаузиуса 1) Применив уравнение состояния идеального газа Клапей- версальной газовой постоянной и обозначают буквой R, а уравнение PV — RT (для одного моля газа) или PV = nRT (для п молей газа) называют уравнением состояния идеального газа. Согласно уравнению состояния идеального газа универсальная газовая постоянная для одного моля может быть выражена: Однако уравнение Ван-дер-Ваальса громоздко и пользоваться им при термодинамических расчетах трудно. Значительно удобнее и легче пользоваться уравнением состояния идеального газа, введя в него эмпирическую безразмерную поправку: Уравнение состояния идеального газа. Законы Бойля — Ма-риотта и Гей-Люссака могут быть объединены в одно общее математическое уравнение идеального газа, связывающее три величины: давление, объем и температуру газа (уравнение Менделеева — Клапейрона) . Согласно уравнению состояния идеального газа универсальная газовая постоянная для одного моля может быть выражена: Однако уравнение Ван-дер-Ваальса громоздко и пользоваться им при термодинамических расчетах трудно. Значительно удобнее и легче пользоваться уравнением состояния идеального газа, введя в него эмпирическую безразмерную поправку: Изменение взаимного расположения частиц при повышении или понижении температуры приводит к изменению фазового состояния вещества. Фазовые состояния: кристаллическое, жидкое (аморфное) и газообразное, в которых могут находиться вещества, - отличаются друг от друга лишь взаимным расположением частиц - атомов, молекул (их "порядком"). Порядком во взаимном расположении частиц называется максимальная вероятность нахождения центра тяжести данной частицы на расстояниях, равных или кратных диаметру частицы, от центра тяжести которой ведется отсчет. Для газообразного фазового состояния характерно полное отсутствие упорядоченности во взаимном расположении частиц. Жидкое (аморфное) состояние определяется ближним порядком во взаимном расположении частиц и отсутствием дальнего порядка. Кристаллическое состояние вещества характеризуется как ближним, так и дальним порядком во взаимном расположении частиц. Как отмечалось ранее, особенностью полимерных молекул является анизотропия их формы. Поэтому в кристаллических высокомолекулярных соединениях понятие "дальний порядок" включает в себя, как максимальную вероятность нахождения центра тяжести данной молекулы от той, от которой ведется отсчет ("координационный порядок"), так и преимуще- Из всего наложенного следует, что газообразные агрегатное и фазовое состояния практически совпадают. Твердому агрегатному состоянию могут соответствовать два фазовых состояния: кристаллическое и аморфное (стеклообразное). Жидкому фазовому состоянию присущи два агрегатных состояния: твердое (стеклообразное) и жидкое (выше температуры плавления). Низ комол окулярные вещества могут находиться в трех гатпых состояниях: газообразном, жидком и твердом, отл! ,щихсн друг от друга характером движения молекул или ат и плотностью их упаковки. В отличие от низкомолекулярны щестн полимеры существуют только в двух состояниях: тв€ и жидком. Твердому агрегатному состоянию полимера отне .два фазовых состояния: кристаллическое и аморфное. Л боль стве случаев полимер представляет собой двухфазную сие т. с. в нем сосуществует кристаллическая и аморфная фаза Е личных соотношениях, определяемых условиями синтеза шн ростыо кристаллизации. Переходы из одного агрегатного состояния в другое могут быть фазовыми и нефазовыми. При фазовом переходе одновременно с агрегатным изменяется и фазовое состояние. К таким переходам относятся плавление, кристаллизация, переход одной кристаллической модификации в другую, конденсация, испарение и сублимация. Различают термодинамическое и структурное понятия фазы. Фаза в термодинамическом понимании представляет собой однородную часть системы, имеющую поверхность раздела, отделяющую ее от других частей. В структурном же понимании фазы отличаются друг от друга порядком в расположении молекул. У низкомолекулярных веществ существуют три фазовых состояния: кристаллическое, аморфное и газообразное. Полимеры имеют характерные особенности, резко отличающие их от низкомолекулярных соединений. Полимеры существуют только в конденсированных состояниях. У них возможны только два агрегатных состояния - твердое и жидкое - и два фазовых состояния - кристаллическое и аморфное. Газообразное состояние из-за высокой энергии когезии, как уже отмечалось выше (см. 5.2), у полимеров не существует. Образование кристаллической структуры у полимеров не сопровождается возникновением поверхности раздела между фазами (за исключением монокристаллов), так как макромолекулы обычно переходят из одной фазы в другую. В таком полимере, следовательно, нет отдельной кристаллической фазы в термодинамическом понимании. В целях устранения возможных противоречий для полимеров часто вместо термина «фаза» в структурном понимании используют термины кристаллические и аморфные участки (части, области). Взаимосвязь между агрегатными и фазовыми состояниями у полимеров такая же (за исключением существования газового состояния), как и у низкомолекулярных соединений, и может быть представлена схемой (рис. 5. 4). На этой схеме жирными линиями обозначены границы агрегатных и фазовых состояний, через которые осуществляются переходы при нагревании и охлаждении. У некоторых полимеров, как и у низкомолекулярных соединений, возможно мезофазное жидкокристаллическое состояние, условно обозначенное пунктирной стрелкой. Плотность полиэтилентерефталата в зависимости от состояния (кристаллическое, аморфное) колеблется в пределах 1,332— 1,455 г/см3, температура размягчения в интервале 245—248 °С, температура плавления в интервале 255—265 °С. части поверхностью раздела и отличающаяся от нее термодинамическими свойствами. Фаза должна обладать достаточной протяженностью (объемом), чтобьт можно было говорить о давлении, температуре и Других термодинамических свойствах фазы. Фазы должны отделяться Друг от Друга. С точки зрения структуры фазы различаются порядком во взаимном расположении молекул. В зависимости от этого порядка различают три фазовых состояния: кристаллическое, жидкое и газообразное, Низкомолекулярные вещества могут находиться в трех агр, гатных состояниях: газообразном, жидком и твердом, отлича» ,щихся друг от друга характером движения молекул или атом^ и плотностью их упаковки. В отличие от низкомолекулярных в ществ полимеры существуют только в двух состояниях: твердо и жидком. Твердому агрегатному состоянию полимера отвечай] -два фазовых состояния: кристаллическое и аморфное. В болыии( стве случаев полимер представляет собой двухфазную систем т. е. в нем сосуществует кристаллическая и аморфная фаза в рз личных соотношениях, определяемых условиями синтеза илиск ростью кристаллизации. Низкомолекулярные вещества могут находиться в трех агр гатных состояниях: газообразном, жидком и твердом, отлича! ,щихся друг от друга характером движения молекул или атом* и плотностью их упаковки. В отличие от низкомолекулярных в ществ полимеры существуют только в двух состояниях: твердс и жидком. Твердому агрегатному состоянию полимера отвечак -два фазовых состояния: кристаллическое и аморфное. В большщ стве случаев полимер представляет собой двухфазную систем т. е. в нем сосуществует кристаллическая и аморфная фаза в ра личных соотношениях, определяемых условиями синтеза илиЫ ростью кристаллизации.  Социалистической революции Содержащего кислорода Содержащего различные Содержащий некоторое Содержащие аминогруппу Содержащие гетероатомы Содержащие гидроксильную Содержащие несколько Содержащие подвижный |
- |
Навигация