Bekijk hoofdstuk 1 - Educatheek.nl

2.4. Het p,T-diagram
2. Warmteleer 35
Bekijken we het p,T-diagram nader, dan zien we in figuur 2.10, zoals aangekondigd,
3 grenslijnen. Grenslijn I is de damplijn, grenslijn II de smeltlijn, grenslijn III de
sublimatielijn.
De lijnen komen samen in het tripelpunt P, de damplijn eindigt in het kritieke punt
K.
In het diagram is naast de getrokken smeltlijn nog een smeltlijn gestippeld. Dat is
een smeltlijn zoals van water. Voor water is langs de smeltlijn dp/dT < 0 (evenals bij
onder andere Bi, Si, Ge en Ga). Immers, bij verhoging van de druk daalt het smeltpunt.
Clapeyron 18 heeft experimenteel (en alleen voor de overgang vloeistof → ←
damp) gevonden dat de helling voldoet aan de vergelijking:
dp
dT =
r1→2
T(v2 – v1)
p
P tr
vast
vloeistof
damp
Figuur 2.10. p,T-diagram met de grenslijnen tussen de fasen.
III
T tr
P
II
I
T
T k
K
(2.5)
Hierin is r1→2 de warmte die men moet toevoeren om van fase 1 naar fase 2 te gaan.
v1, respectievelijk v2 is het specifieke volume van fase 1, respectievelijk 2. Later is
gebleken dat de vergelijking geldt voor alle fase-overgangen; zie § 8.2. Men ziet
gemakkelijk dat de helling van de krommen bepaald wordt door de vraag welk
specifiek volume het grootst is: v1 of v2.
Voorbeeld
Als we van ijs (fase 1) overgaan naar water (fase 2) moet warmte worden
toegevoerd. De smeltingswarmte r is dus positief. Water heeft echter een kleiner
18 Benoît Pierre Emile Clapeyron (Frankrijk) (1799 – 1864)