علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
Elementary Thermodynamics of the Grain Size Dependence of Phase Transitions
المؤلف:
C. Br´ echignac P. Houdy M. Lahmani
المصدر:
Nanomaterials and Nanochemistry
الجزء والصفحة:
p40
28-2-2016
1386
Elementary Thermodynamics of the Grain Size Dependence of Phase Transitions
Theory
The various examples described above show that the phase transitions, and more generally the phase diagrams of a material should be considered in a temperature–pressure–grain size space (or rather, reciprocal radius of curvature R for the latter degree of freedom). However, a general theory has not yet been put together. In this context, it is interesting to see what standard thermodynamics has to say about the matter:
Fig. 2.6. Temperature of the tetragonal–cubic phase transition in BaTiO3 as a function of the grain size. Calculated result from and experimental result from
• The stable states of the system are no longer governed by the free enthalpy G at constant T and P. This role is fulfilled by a generalised free enthalpy function G∗ given by G∗ = G − 2γV/R .
• G∗ is no longer a state function of the system. γ is the surface energy, V the molar volume of the material, and R the radius of the nanocrystal, assumed spherical.
• The equilibrium state of a system made from nanometric grains is no longer obtained by the condition dG = 0, but rather by dG∗ = 0.
• There is therefore equilibrium between the phase α and the phase β of the same body if G∗α = G∗β.
• For given temperature and pressure, there is a critical radius Rc at which the phase transition occurs in nanometric grains.
• So the temperature Tc of the phase transition is, in particular, a function of the radius R of the nanocrystals:
Tc = T(P,R, γα, γβ) . This relation has been clearly demonstrated for the tetragonal–cubic transition in BaTiO3.