Final questions 2022 (e)

Question 1

Αλλαγή του χημικού δυναμικού σε σχέση με τη θερμοκρασία σε δύο διαφορετικές πιέσεις. Γιατί υπάρχει μείωση στο σημείο πήξης όταν αυξάνεται η πίεση του συστήματος;

Answer 1

𝐝𝐩/𝐝𝐓=𝚫𝐟𝐮𝐬𝐇/𝐓𝚫𝐟𝐮𝐬
Διάλεξη 19-τήξη->αντίθετο πήξης
Δ13->slide 25
πήξη: ρευστό(υγρό ή αέριο) -προς> στερεό
Για δύο καμπύλες, μια χαμηλής πίεσης και μια υψηλής, εάν αυξηθεί η πίεση το σημείο πήξης θα μεταβληθεί σε υψηλότερη θερμοκρασία.
Υγρό: από μικρή πίεση σε υψηλότερη, το Δμ θα είναι μικρό. Ενώ μια αντίστοιχη μεταβολή(l) θα έχει πολύ μεγαλύτερο Δμ. => Vm(s)<Vm(l) =>
Για να πραγματοποιηθεί η αλλαγή φάσης πρέπει να μειωθεί το χημικό δυναμικό, η αύξηση της πίεσης το αυξάνει => μεγαλύτερο υγρό απ’ότι το στερεό. Οπότε, για να πραγματοποιηθεί η αλλαγή φάσης, απαιτείται περισσότερη ενέργεια η οποία φαίνεται ως αύξηση του σημείου ισορροπίας των φάσεων.
_______________
=> Όταν εφαρμόζεται πίεση, συμπιέζει την ουσία, φέρνοντας τα σωματίδια πιο κοντά μεταξύ τους. Αυτή η συμπίεση αυξάνει τις διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων, καθιστώντας πιο δύσκολο για αυτά να απελευθερωθούν και να μεταβούν σε υγρή κατάσταση. Ως αποτέλεσμα, απαιτείται υψηλότερη θερμοκρασία άρα (katwbelos)πίεση για να ξεπεραστούν αυτές οι αυξημένες δυνάμεις και είναι ευκολότερη η επίτευξη στερεάς κατάστασης.
~αυξάνεται η πίεση=>αυξάνεται ο ρυθμός κρυστάλλωσης
Το σημείο πήξης επιτυγχάνεται όταν το χημικό δυναμικό του καθαρού υγρού διαλύτη φτάσει σε αυτό του καθαρού στερεού διαλύτη.
Η αύξηση της πίεσης εμποδίζει τα μόρια του νερού από το να ‘‘τακτοποιηθουν’’ σωστά.
Το νερό διαστέλλεται όταν παγώνει και η αυξημένη πίεση αντιτίθεται σε αυτή τη διαστολή.
Ανοιχτό σύστημα=>Η υψηλότερη πίεση θα εφαρμόσει περισσότερο αέρα (N2,O2) στο νερό και λίγο πολύ θα προκαλέσει πτώση του σημείου πήξης.
Όταν εφαρμόζεται υψηλή πίεση σε ένα αέριο, η δύναμη έλξης αυξάνεται.
(Η ελεύθερη ενέργεια Gibbsτου πάγου θα αυξηθεί ταχύτερα από αυτή του νερού/υγρού επειδή ο συγκεκριμένος όγκος πάγου είναι μεγαλύτερος από αυτόν του νερού/υγρού. Η ύλη είναι απρόθυμη να πάει σε καταστάσεις υψηλότερης ενέργειας χωρίς περισσότερη ώθηση.)