ChemStudy

3. Решение задания

3.1. Задача 1

а) На поле диаграммы можно выделить αТВ, γТВ δТВ, Ж, Г – каждое из которых является полем устойчивости фаз.

αТВ – твердая фаза с объемоцентрированной решеткой (ОЦК)

γТВ – твердая фаза с гранецентрированной решеткой (ГЦК)

δТВ – твердая фаза с объемоцентрированной решеткой (ОЦК)

Ж – жидкая фаза

Г- газообразная фаза железа

αТВ, γТВ δТВ – отличаются друг от друга лишь модификациями кристаллических решеток.

Температура плавления железа равна 1539±5 °С. Железо образует 3 кристаллические модификации: α – железо, γ – железо, δ – железо.

α – железо термодинамически устойчиво при температуре ниже 911 °С;

γ – железо – от 911 до 1392 °С;

δ – железо - от 1392 °С до 1539 °С.

Линии на диаграмме показывают условия, при которых в системе в равновесии находятся 2 фазы:

АО1 – в равновесии находятся – газообразная и αТВ фазы;

О1О2 – в равновесии γТВ и газообразная фаза;

О2О3 – в равновесии δТВ и газообразная фаза;

О3В – в равновесии жидкая и газообразная фазы;

О1С – в равновесии находятся две твердые фазы: αТВ и γТВ;

О3Д – в равновесии две твердые фазы γТВ и δТВ;

О3Г – в равновесии δТВ фаза и жидкая.

Точки на диаграмме (О1, О2, О3) показывают условия, при которых в системе три фазы находятся в равновесии.

О1: αТВ, γТВ, Г

О2: γТВ, δТВ, Г

О3: δТВ, Ж, Г.

б) Применим правило фаз в системе, находящейся при температуре t1 = 1500 °С и давлении Р1 = 10 Па.

Lg P1/P° = Lg 10/101325 = - 4,006 (точка «а» на диаграмме).

При температуре t1 = 1500 °С и давлении р1 = 10 Па точка «а» находится в гомогенном поле твердой фазы δ – железа. Ф=1; С=2. Система имеет две степени свободы. Это означает, что независимо друг от друга можно изменить в известных пределах значения двух параметров (температуры и давления) и при этом будет существовать одна фаза. Такому условию удовлетворяет поле гомогенности δ – железо.

г) Рассмотрим процессы, которые будут происходить в системе при повышении температуры от 1500 °С до 2100 °С в изобарных условиях при Р1=10 Па = const.

При t1 = 1500°С и Р1 = 10 Па точка «а» находится в гомогенном поле твердой фазы δ – железа. Ф=1; С=1. При повышении температуры до пересечения точки «а» с линией FО3 происходит обращение δ – железа в расплав. Повышение температуры приостанавливается. С=0; Ф=2. Все подводимое тепло расходуется на разрушение кристаллической решетки.

По завершении перехода все δ – железо обратилось в расплав, вновь появляется степень свободы. Ф=1; С=1. Температура вновь повышается. При повышении температуры до пересечения точки «а» с линией ВО3 происходит обращение расплава железа. С=0; Ф=2. Нагревания системы не происходит. По завершении перехода все расплавленное железо обратилось в пары железа. Вновь появляется степень свободы. Возобновляется нагревание системы. При температуре t2=2100 °С точка «а» находится в гомогенном поле газообразной фазы IIг. Ф=1; С=1.

3.2. Задача 2

Определим графически температуру плавления Be и сравним ее со справочным значением, предположив, что расплав Al-Be является идеальным (рис. 3).

На диаграмме фазового состояния системы Al-Be ветвь ликвидуса - АЕ – это линия насыщения расплава кристаллами Ве.

Для графического определения теплоты плавления Ве возьмем на линии АЕ несколько точек и найдем для них значения lgNBe и 1/Т (табл.1).

ЧЕРДЫНЬ , город в Российской Федерации, Пермская обл., в 102 км от ж.-д. ст. Соликамск. 6,7 тыс. жителей (1993). Пристань на р. Колва. Лесная промышленность. Краеведческий музей. Известен с 1472.

ШИШКОВ Вячеслав Яковлевич (1873-1945) , русский писатель. Главная тема творчества - настоящее и прошлое Сибири. Роман "Ватага" (1923) - о Гражданской войне. В романе "Угрюм-река" (т. 1-2, 1933) драматические судьбы людей на рубеже 19 - нач. 20 вв., втянутых в мир наживы и стяжательства; колоритные картины купеческого быта, жизни тунгусов. Историческая эпопея "Емельян Пугачев" (кн. 1-3, 1938-45; Государственная премия СССР, 1946, посмертно), повести, рассказы.

ЦЕЗАРЬ Гай Юлий (Gaius Julius Caesar) , (13 июля 100 - 15 марта 44 до н. э.), римский политический деятель и полководец. С правлением Цезаря, установившего режим единоличной власти, связаны последние годы римской республики. Имя Цезаря было превращено в титул римских императоров; впоследствии от него произошли русские слова "царь", "кесарь", немецкое "кайзер".ЮностьПроисходил из знатного патрицианского рода: его отец занимал должность претора, а затем проконсула Азии, мать принадлежала к знатному плебейскому роду Аврелиев. Семейные связи молодого Цезаря определили его положение в политическом мире: сестра его отца, Юлия, была замужем за Гаем Марием, фактически единоличным правителем Рима, а первая жена Цезаря, Корнелия, была дочерью Цинны, преемника Мария. В 84 юный Цезарь был избран жрецом Юпитера. Установление диктатуры Суллы в 82 и гонения на сторонников Мария сказались на положении Цезаря: его отстранили от должности жреца и потребовали развода с Корнелией. Цезарь отказался, что повлекло за собой конфискацию имущества его жены и лишение отцовского наследства. Сулла, однако, помиловал юношу, хотя относился к нему с подозрением, считая, что "в мальчишке сидит много Мариев".Начало военной и государственной деятельностиУехав из Рима в М. Азию, Цезарь был на военной службе, жил в Вифинии, Киликии, участвовал во взятии Митилены. В Рим он вернулся после смерти Суллы, выступал на судебных процессах. Ради совершенствования своего ораторского искусства отправился на о. Родос к прославленному ритору Аполлонию Молону. Возвращаясь с Родоса, он попал в плен к пиратам, заплатил выкуп, но затем жестоко отомстил, захватив морских разбойников и предав их казни. В Риме Цезарь получил должности жреца-понтифика и военного трибуна, а с 68 - квестора, вступил в брак с Помпеей, родственницей Гнея Помпея - своего будущего союзника и затем врага. Заняв в 66 должность эдила, он занимался благоустройством города, организацией пышных празднеств, хлебных раздач; все это способствовало его популярности. Став сенатором, участвует в политических интригах с целью поддержки Помпея, занятого в это время войной на Востоке и вернувшегося с триумфом в 61.Консульство 59 годаВ 60 накануне консульских выборов, был заключен тайный политический союз - триумвират - между Помпеем, Цезарем и победителем Спартака Крассом. Цезарь был избран консулом на 59 год совместно с Бибулом. Проведя аграрные законы, Цезарь приобрел большое число приверженцев, получивших землю. Укрепляя триумвират, он выдал свою дочь замуж за Помпея.Галльская войнаСтав по окончании консульских полномочий проконсулом Галлии, Цезарь завоевал здесь для Рима новые территории. В галльской войне проявилось исключительное дипломатическое и стратегическое искусство Цезаря, его умение использовать противоречия среди галльских вождей. Одержав победу над германцами в ожесточенной битве на территории современного Эльзаса, Цезарь не только отразил их вторжение, но затем сам, впервые в римской истории, предпринял поход за Рейн, переправив войска по специально построенному мосту. Цезарь совершил поход и в Британию, где одержал несколько побед и форсировал Темзу; однако, понимая непрочность своего положения, вскоре оставил остров.В 56 во время встречи триумвиров в Луке с Цезарем, прибывшем для этого из Галлии, было заключено новое соглашение о взаимной политической поддержке. В 54 Цезарь срочно вернулся в Галлию в связи с начавшимся там восстанием. Несмотря на отчаянное сопротивление и превосходство в численности, галлы были вновь покорены, многие города захвачены и разорены; к 50 Цезарь восстановил подвластные Риму территории.Цезарь-полководецКак полководец Цезарь отличался решительностью и в то же время осторожностью. Он был вынослив, в походе всегда шел впереди войска - с непокрытой головой и в жару, и в холод, и в дождь. Цезарь умел настроить воинов краткой и удачно построенной речью, лично знал своих центурионов и лучших солдат и пользовался среди них необычайной популярностью и авторитетом.Борьба с сенатомПосле гибели Красса в 53 триумвират распался. Помпей в своем соперничестве с Цезарем возглавил сторонников традиционного сенатского республиканского правления. Сенат, опасаясь Цезаря, отказался продлить его полномочия в Галлии. Сознавая свою популярность в войсках и в самом Риме, Цезарь решается на силовой захват власти. 12 января 49 он собрал солдат 13-го легиона, произнес перед ними речь и совершил знаменитый переход через р. Рубикон, перейдя таким образом границу Италии (легенда приписывает ему слова "жребий брошен", произнесенные перед переправой и ознаменовавшие начало гражданской войны).Гражданская войнаВ первые же дни Цезарь занял несколько городов, не встречая сопротивления. В Риме началась паника. Растерявшийся Помпей, консулы и сенат покинули столицу. Вступив в Рим, Цезарь созвал оставшуюся часть сената и предложил сотрудничество в совместном управлении государством. Цезарь быстро и успешно провел кампанию против Помпея на территории его провинции - Испании. Возвратившись в Рим, Цезарь был провозглашен диктатором. Помпей, объединившись с Метеллом Сципионом, спешно собрал огромное войско, однако Цезарь нанес ему сокрушительное поражение в знаменитом сражении при Фарсале; сам Помпей бежал в азиатские провинции и был убит в Египте. Преследуя Помпея, Цезарь отправился в Египет, в Александрию, где ему преподнесли голову убитого соперника. Цезарь отказался от страшного дара, и, по рассказам биографов, оплакал его гибель.Пребывая в Египте, Цезарь вмешался в политические интриги на стороне царицы Клеопатры; Александрия была подчинена. Тем временем помпеянцы, из которых на первые роли выдвинулись Катон и Сципион, собирали новые силы, базировавшиеся в Северной Африке. После похода в Сирию и Киликию (именно отсюда он писал в донесении "пришел, увидел, победил") он возвратился в Рим и затем в сражении при Тапсе (46) в Северной Африке одержал победу над сторонниками Помпея. Города Северной Африки изъявили свою покорность, к римским владениям была присоединена Нумибия, превращенная в провинцию Новая Африка.Цезарь-диктаторПо возвращении в Рим Цезарь празднует пышный триумф, устраивает грандиозные зрелища, игры и угощения народа, награждает воинов. Он провозглашается диктатором на 10-летний срок, а вскоре получает титулы "императора" и "отца отечества". Цезарь проводит законы о римском гражданстве, об управлении в городах, о сокращении хлебных раздач в Риме, а также закон против роскоши. Он осуществляет реформу календаря, который получает его имя. После последней победы над помпеянцами при Мунде (в Испании, 45) Цезарю стали оказывать неумеренные почести. Статуи его воздвигались в храмах и среди изображений царей. Он носил красные царские сапоги, красное царское облачение, имел право сидеть на позолоченном кресле, имел большую почетную охрану. В честь него был назван месяц июль, список его почестей был записан золотыми буквами на серебряных колоннах. Цезарь самовластно назначал и отрешал от власти должностных лиц.Заговор и убийство ЦезаряВ обществе, особенно в республиканских кругах, назревало недовольство, ходили слухи о стремлении Цезаря к царской власти. Неблагоприятное впечатление производила и его связь с Клеопатрой, жившей в это время в Риме. Возник заговор с целью убийства диктатора. В числе заговорщиков были и его ближайшие сподвижники Кассий и молодой Юний Брут, который, как утверждали, был даже незаконным сыном Цезаря. 15 марта 44 - в мартовские иды - на заседании сената заговорщики на глазах испуганных сенаторов набросились на Цезаря с кинжалами. Согласно легенде, увидев среди убийц юного Брута, Цезарь воскликнул: "И ты, дитя мое" (или: "И ты, Брут"), перестал сопротивляться и упал прямо к подножию статуи своего врага Помпея.Цезарь вошел в историю и как крупнейший римский писатель - его "Записки о галльской войне" и "Записки о гражданской войне" по праву считаются образцом латинской прозы.Литература:Плутарх. Сравнительные жизнеописания. Юлий Цезарь. М., 1964. Т. 3.Утченко С. Л. Цицерон и его время. М., 1972.Утченко С. Л. Юлий Цезарь. М., 1984.Аппиан. Римские войны. СПб., 1994.Gelzer M. Caesar, der Politiker und Staatsmann, 1960.Oppermann H. Julius Caesar in Selbstzeugnissen und Bilddokumenten. 1968.Н. В. Самозванцева