Teorija

Fāze un fāžu pāreja
Svarīgi!
Noteiktos apstākļos viela var būt gan cieta, gan šķidra, gan gāzveida. Katru šādu stāvokli sauc par vielas fāzi.
Picture1.png
Vielas pāreju no cieta stāvokļa šķidrā stāvoklī sauc par kušanu, bet pretēju vielas pāreju - par kristalizāciju.
 
Vielas pāreju no šķidrā stāvokļa gāzveida stāvoklī sauc par iztvaikošanu, bet vielas pāreju no gāzveida stāvokļa šķidrā stāvoklī par kondensāciju.
 
Fāžu pāreja novērojama arī starp cieto un gāzveida stāvokli, izlaižot šķidro stāvokli. Cietu ķermeņu iztvaikošanu sauc par sublimāciju. Iespējams arī pretējs process - desublimācija - pāreja no gāzveida uz cietu stāvokli.
Pārejot no vienas fāzes otrā tiek patērēts vai saņemts siltuma daudzums.
Svarīgi!
Procesā, kad notiek vielas sasilšana, izmanto formulu :
Q=cmΔT, kur
c - vielas īpatnējā siltumietilpība, J/(kg•K)
m- vielas masa, kg
ΔT - temperatūru starpība, K
Svarīgi!
Lai aprēķinātu siltuma daudzumu kušanas procesā izmanto formulu:
Q=λm, kur
λ-vielas īpatnējais kušanas siltums, J/kg
Svarīgi!
Lai aprēķinātu siltuma daudzumu iztvaikošanas procesā izmanto formulu:
Q=Lm, kur
L - vielas īpatnējais iztvaikošanas siltums,  J/kg
 
Līdzsvara stāvokļus starp atšķirīgām fāzēm, attēlo vielas fāzu diagramma.Vienkāršākās fāzu stāvokļa diagrammas ir tīrām vielām. Tur parasti attēlo vielas agregātstāvokli atkarībā no temperatūras (parasti uz X ass) un spiediena (parasti uz Y ass). Šajās diagrammās var parādīt visas vielai iespējamās fāzes.
 
h20phase.jpg
  
Trīskāršajā punktā(punkts O attēlā) gāzveida, šķidrā un cietā fāze ir līdzsvarā. Šī punkta spiediens un temperatūra ir vielai raksturīgas konstantas. Piemēram, ūdenim trīskāršais punkts ir 0,0098°C  temperatūrā un 4,579 mmHg spiedienā. Šajā punktā ūdens ir ledus, tvaiks un ūdens vienlaicīgi.
 
Kritiskajā punktā (punkts A attēlā)  izzūd atšķirības starp šķidro un gāzveida fāzi. Tas nozīmē, ka dažos procesos ir iespējams pāriet no šķidrās fāzes uz gāzveida fāzi apejot vārīšanās procesu. Pāreja uz cieto fāzi šādā veidā nav iespējama.
 

Atsauce:
http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_11
Fizika 11. klasei, V.Branka, J.Krūmiņš, P.Puķītis, E.Tiltiņš, Zvaigzne ABC, 1992
http://lv.wikipedia.org/wiki/F%C4%81zu_st%C4%81vok%C4%BCa_diagramma