د فاز بدلون

په کیمیا، ترموډینامیک او ډېرو نورو اړوندو برخو کې د فاز انتقالات (د حالت بدلونونه) د محیط د یوه داسې حالت تر منځ د بدلون یا انتقال فزیکي پروسې دي چې د ځينو پارامترونو په مرسته مشخصېږي او بل هغه حالت چې د پارمترونو د بېلابېلو اندازو په مرسته مشخصېږي. دا اصطلاح معمولاً د مادې د بنسټیزو حالتونو یعنې جامد، مایع او ګاز تر منځ د بدلونونو لپاره کارېږي او په ځینو کمو مواردو کې د پلازما لپاره هم کارول کېږي.

د بېلګې په توګه د ترموډینامیک سیستم یو فاز او د مادې حالت یو ډول فزیکي خواص لري. له یوه ځانګړي محیط څخه د حالت د بدلون په جریان کې د محیط ځانګړي خواص د تودوخې، فشار یا نورو بېرونیو شرایطو د بدلون په پایله کې په ناپیوست ډول بدلېږي. مثلاً که یوه مایع د جوش تر ټکي پورې ګرمه شي، پر ګاز بدلېږي او په پایله کې یې حجم ناڅاپي بدلون کوي. د هغو بېرونیو شرایطو ارزونه چې په پایله کې یې بدلون رامنځته کېږي، د فاز انتقال یا د حالت بدلون بلل کېږي. د فاز بدلون معمولاً په طبیعت کې پېښېږي او دا مهال په ډېرو ټکنالوژیو کې کارول کېږي.

ډلبندۍ

د ارنفسټ ډلبندي

پاول ارنفسټ د فاز بدلون د ازادې ترموډینامیکې انرژۍ د چلند له مخې د نورو ترموډینامیکو متغیراتو د تابع په توګه ډلبندي کړ. په دې پروسه کې د فاز بدلون د ازادې انرژۍ د هغه کوچني مشتق په مرسته وښودل شو چې په بدلون یا انتقال کې ناپیوسته دی. د فاز لومړۍ درجه بدلون ځینو ترموډینامیکي متغیراتو ته په کتو سره د ازادې انرژۍ په لومړي مشتق کې یو ناپیوستوالی څرګندوي. بېلابېل جامد/مایع/ګاز بدلونونه د لومړۍ درجه بدلونونو یا انتقالاتو په توګه ډلبندي کېږي، ځکه چې د حجم یو ناپیوست بدلون په کې شامل دی چې فشار ته په کتو سره د ازادې انرژۍ لومړنی (معکوس) دی. د فاز دویمه درجه بدلون یا انتقال پیوست دی (د درجې پارامتر چې بېروني میدان ته په کتو سره د ازادې انرژۍ لومړنی مشتق دی، په ټول بدلون کې پیوست دی)، خو د ازادې انرژۍ په دویم مشتق کې ناپیوستوالی ښيي. په دې کې د اوسپنې په څېر په هغو موادو کې د فرومقناطیس د فاز بدلونونه شامل دي چې هلته مقناطیس چې د مقناطیسي میدان ځواک ته په کتو سره د ازادې انرژۍ لومړنی مشتق دی، کیوري تودوخې ته د د تودوخې له کمېدو سره په دوامدار ډول تر صفر زیاتېږي. مقناطیسي حساسیت چې له میدان سره د ازادې انرژۍ دویم مشتق دی، په ناپیوست ډول بدلېږي. د انفرسټ د ډلبندۍ له مخې دلته ښايي د فاز دویمه، درېیمه، څلورمه او تر دې لوړه درجه بدلونونه وي.^[۱]^[۲]^[۳]

اوسنۍ ډلبندۍ

په اوسنیو ډلبندیو کې د فاز بدلون یا انتقال په دوو لویو کټګوریو وېشل کېږي چې د انفرسټ ډلبندۍ ته په ورته نومونو نومول کېږي:^[۴]

د فاز لومړۍ درجه بدلونونه هغه دي چې پټ یا ناڅرګند حرارت لري. په دغه ډول بدلون کې یو سیستم په هر حجم کې یوه اندازه ثابته (او معمولاً زیاته) انرژي جذبوي یا یې ازادوي. د دې پروسې په جریان کې د سیستم تودوخه د حرارت له اضافه کېدو سره ثابته پاتې کېږي: سیستم په یوه ګډ فاز کې واقع دی چې په هغه کې د سیستم ځینو برخو بدلون یا انتقال بشپړ کړی دی او ځینې نورو نه دی بشپړ کړی. تر ټولو څرګندې بېلګې یې د کنګل ویلې کېدل او د اوبو جوش کېدل دي (اوبه سملاسي پر بخار نه بدلېږي، بلکې د مایع اوبو او بخاري حبابونو یو څپاند مخلوط جوړوي). «یوسف امري» او «مایکل ورټیس» وښوده چې کمزوری اختلال کولای شي یو لومړۍ درجه بدلون رامنځته کړي. په دې معنا چې بدلون د تودوخې په یوه کمه محدوده کې بشپړېږي، خو د اوبو د ډېر سړښت او ډېرې ګرمۍ په څېر پدیدې ژوندۍ پاتې کېږي او په حرارتي یا ترمل دوران کې پاتې‌شوني لیدل کېږي.^[۵]^[۶]^[۷]^[۸]^[۹]

د فاز دویمه درجه بدلونونه د فاز پیوست بدلونونه هم بلل کېږي. دغه ډول بدلونونه د انشعابي حساسیت او د پیوستون د تابع په مرسته مشخصېږي. د فاز د دویمه درجه انتقال یا بدلون بېلګې فرومقناطیسي بدلون، فوق هادي بدلون (د لومړي ډول فوق هادي لپاره په صفر بېروني میدان کې د فاز بدلون دویمه درجه دی او د دویم ډول فوق هادي لپاره د فاز انتقال د دواړو حالتونو یعنې له عادي حالت څخه مختلط او له مختلط حالت څخه فوق هادي ته حالت دویمه درجه دی). د سرېښناکوالي پر خلاف د بې شکله موادو حرارتي انبساط او حرارتي ظرفیت د ښیښه‌يي انتقال په تودوخه کې نسبتاً ناڅاپي بدلون ښيي چې دقیق تشخیص یې د کالریمټري د ارزونو په مرسته ممکن دی. «لو لانډو» د دویمه درجه انتقالاتو یا بدلونونو اړوند د پدیده پېژندنې یوه تیوري وړاندې کړه.^[۱۰]

سرچينې

↑ Jaeger, Gregg (1 May 1998). "The Ehrenfest Classification of Phase Transitions: Introduction and Evolution". Archive for History of Exact Sciences. 53 (1): 51–81. doi:10.1007/s004070050021. S2CID 121525126.
↑ Blundell, Stephen J.; Katherine M. Blundell (2008). Concepts in Thermal Physics. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-856770-7.
↑ Stanley, H. Eugene (1971). Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena. Oxford: Clarendon Press.
↑ Jaeger, Gregg (1 May 1998). "The Ehrenfest Classification of Phase Transitions: Introduction and Evolution". Archive for History of Exact Sciences. 53 (1): 51–81. doi:10.1007/s004070050021. S2CID 121525126.
↑ Faghri, A., and Zhang, Y., Transport Phenomena in Multiphase Systems, Elsevier, Burlington, MA, 2006,
↑ Faghri, A., and Zhang, Y., Fundamentals of Multiphase Heat Transfer and Flow, Springer, New York, NY, 2020
↑ Imry, Y.; Wortis, M. (1979). "Influence of quenched impurities on first-order phase transitions". Phys. Rev. B. 19 (7): 3580–3585. Bibcode:1979PhRvB..19.3580I. doi:10.1103/physrevb.19.3580.
↑ Kumar, Kranti; Pramanik, A. K.; Banerjee, A.; Chaddah, P.; Roy, S. B.; Park, S.; Zhang, C. L.; Cheong, S.-W. (2006). "Relating supercooling and glass-like arrest of kinetics for phase separated systems: DopedCeFe2and(La,Pr,Ca)MnO3". Physical Review B. 73 (18): 184435. arXiv:cond-mat/0602627. Bibcode:2006PhRvB..73r4435K. doi:10.1103/PhysRevB.73.184435. ISSN 1098-0121. S2CID 117080049.
↑ Pasquini, G.; Daroca, D. Pérez; Chiliotte, C.; Lozano, G. S.; Bekeris, V. (2008). "Ordered, Disordered, and Coexistent Stable Vortex Lattices inNbSe2Single Crystals". Physical Review Letters. 100 (24): 247003. arXiv:0803.0307. Bibcode:2008PhRvL.100x7003P. doi:10.1103/PhysRevLett.100.247003. ISSN 0031-9007. PMID 18643617. S2CID 1568288.
↑ Ojovan, M.I. (2013). "Ordering and structural changes at the glass-liquid transition". J. Non-Cryst. Solids. 382: 79–86. Bibcode:2013JNCS..382...79O. doi:10.1016/j.jnoncrysol.2013.10.016.

[ReferenceA-1] Jaeger, Gregg (1 May 1998). "The Ehrenfest Classification of Phase Transitions: Introduction and Evolution". Archive for History of Exact Sciences. 53 (1): 51–81. doi:10.1007/s004070050021. S2CID 121525126.

[Blundell-2] Blundell, Stephen J.; Katherine M. Blundell (2008). Concepts in Thermal Physics. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-856770-7.

[3] Stanley, H. Eugene (1971). Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena. Oxford: Clarendon Press.

[ReferenceA2-4] Jaeger, Gregg (1 May 1998). "The Ehrenfest Classification of Phase Transitions: Introduction and Evolution". Archive for History of Exact Sciences. 53 (1): 51–81. doi:10.1007/s004070050021. S2CID 121525126.

[5] Faghri, A., and Zhang, Y., Transport Phenomena in Multiphase Systems, Elsevier, Burlington, MA, 2006,

[6] Faghri, A., and Zhang, Y., Fundamentals of Multiphase Heat Transfer and Flow, Springer, New York, NY, 2020

[7] Imry, Y.; Wortis, M. (1979). "Influence of quenched impurities on first-order phase transitions". Phys. Rev. B. 19 (7): 3580–3585. Bibcode:1979PhRvB..19.3580I. doi:10.1103/physrevb.19.3580.

[KumarPramanik2006-8] Kumar, Kranti; Pramanik, A. K.; Banerjee, A.; Chaddah, P.; Roy, S. B.; Park, S.; Zhang, C. L.; Cheong, S.-W. (2006). "Relating supercooling and glass-like arrest of kinetics for phase separated systems: DopedCeFe2and(La,Pr,Ca)MnO3". Physical Review B. 73 (18): 184435. arXiv:cond-mat/0602627. Bibcode:2006PhRvB..73r4435K. doi:10.1103/PhysRevB.73.184435. ISSN 1098-0121. S2CID 117080049.

[PasquiniDaroca2008-9] Pasquini, G.; Daroca, D. Pérez; Chiliotte, C.; Lozano, G. S.; Bekeris, V. (2008). "Ordered, Disordered, and Coexistent Stable Vortex Lattices inNbSe2Single Crystals". Physical Review Letters. 100 (24): 247003. arXiv:0803.0307. Bibcode:2008PhRvL.100x7003P. doi:10.1103/PhysRevLett.100.247003. ISSN 0031-9007. PMID 18643617. S2CID 1568288.

[J._Non-Cryst_2013-10] Ojovan, M.I. (2013). "Ordering and structural changes at the glass-liquid transition". J. Non-Cryst. Solids. 382: 79–86. Bibcode:2013JNCS..382...79O. doi:10.1016/j.jnoncrysol.2013.10.016.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]

[۱۰]