[scheikunde] Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van één fase

Timmoty

Beste lezer,

Ik ben me op dit moment aan het verdiepen in de fasenregel van Gibbs. Echter vind ik één aspect best lastig te begrijpen.

Stel water is aanwezig in twee fasen. In dit geval kan de temperatuur niet onafhankelijk gekozen worden van de druk. Dit zorgt dus voor de één vrijheidsgraad.

In het geval van de aanwezigheid van drie fasen (1 component) is er maar één punt (triple point). Dit is één punt met een specifieke temperatuur en druk. In dit geval is het aantal vrijheidsgraden 0. Deze aspecten vind ik vrij duidelijk te begrijpen vanuit een fasendiagram.

De situatie van 1 fase vind ik echter lastig te begrijpen. Als ik naar een fasendiagram van water kijk zou ik nog kunnen begrijpen dat bij een extreem lage temperatuur (en lage druk) er enkel vaste vorm is. Maar de 1 fase situatie zou een gebied moeten zijn waarin beide variabele onafhankelijk van elkaar kunnen veranderen, terwijl er 1 fase blijft bestaan. Maar bestaat er wel zo gebied? Ik vind het bijvoorbeeld lastig voor te stellen wanneer water helemaal in één fase is. Bijvoorbeeld wanneer is water totaal vloeibaar en aanwezig in één fase? Moet ik dan denken aan extremen drukken?

Alvast bedankt voor de hulp,

Mvg, Timmoty

Fuzzwood

Nee je hoeft niet te denken aan extreme drukken. Water bij kamertemperatuur kan ook gewoon.

Timmoty

Maar het water is in dit geval toch nooit aanwezig in één fase, want er is immers ook een gasfase aanwezig bij deze kamertemperatuur. Of zie ik het zo verkeerd?

Want ik me wel kan bedenken is dat bij deze kamertemperatuur de water en gasfase niet in evenwicht zijn. Vanaf honderd graden celcius is dat punt wel bereikt. Dus is er pas vanaf dat punt sprake van een twee fase systeem en onder de honderd graden tot 0 een één-fase-systeem?

Schets ik het zo goed, of heb ik het toch bij het verkeerde eind?

Timmoty

Ik heb het door. Ik weet al waar ik de gedachtefout maakt!

Marko

Kun je / wil je uitleggen wat je gedachtefout was? (om zeker te zijn dat het nu goed zit?)

En misschien leert een ander ook nog wat van jouw uitleg!

Timmoty

Ja hoor! Het was (volgensmij) vooral een interpretatiefout van het fasendiagram. In het `vlak` gas kunnen de temperaturen en drukken beide onafhankelijk van elkaar veranderen, zonder dat dit invloed heeft op de fase waarin het zich bevindt. Dit leidt ertoe dat het aantal vrijheidsgraden gelijk is aan 2. Ook af te leiden uit de fasenregel van Gibbs: f=c(omponents)-p(hases)+2 --> 1-1+2=2.

Het enige waarmee ik toch nog een beetje zit is het volgende. Stel je hebt water bij 100 graden Celsius bij 1 atmosfeer. Dan zou er in een afgesloten ruimte volgens het fasendiagram van water een evenwicht zijn tussen de twee fasen waterdamp/gasvorm en vloeibaar water. Stel de druk neemt af naar beneden en wordt 0,5 atmosfeer. Betekent dit dan dat het water bij deze druk en de volgende temperatuur in enkel en alleen de gasvorm aanwezig is? Bij (x=100 graden celsius, y=0,5 atmosfeer) komt ik uit in het "vlak" waterdamp. Is er onder deze condities dus enkel water in één fase aanwezig in de vorm van waterdamp?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van één fase

Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van

Re: Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van

Re: Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van

Re: Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van

Re: Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van

Re: Fasenregel van Gibbs en de aanwezigheid van