Физическая энциклопедия - фазовое равновесие
Фазовое равновесие
одновременное существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе: жидкости со своим насыщенным паром, воды и льда при темп-ре плавления, двух несмешивающихся жидкостей (смесь воды с триэтиламином), отличающихся концентрациями. В равновесии могут находиться (в отсутствие внеш. магн. поля) две фазы ферромагнетика с одинаковой осью намагничивания, но разл.
направлением намагниченности; нормальная и сверхпроводящая фазы металла во внеш. магн. поле и т. д. При переходе в условиях равновесия ч-цы из одной фазы в другую энергия системы не меняется (т. е. химические потенциалы каждого компонента в разл. фазах одинаковы). Отсюда следует Гиббса правило фаз: в в-ве, состоящем из k компонентов, одновременно может существовать не более чем k+2 равновесных фаз. Число термодинамич, степеней свободы, т. е. физ. параметров системы, к-рые можно изменять, не нарушая условий Ф. р., равно k+2-j, где j число фаз, находящихся в равновесии. Напр., три фазы двухкомпонентной системы могут находиться в равновесии при разных темп-рах, но давление и концентрации компонентов полностью определяются заданной темп-рой.Изменение темп-ры фазового перехода (кипения, плавления и др.) при бесконечно малом изменении давления определяется Клапейрона Клаузиуса уравнением. Графики, изображающие зависимость одних термодинамич. переменных от других в условиях Ф. р. наз. линиями (поверхностями) равновесия, а их совокупность диаграммами состояния. Линия Ф.
р. может либо пересечься с др. линией равновесия (тройная точка), либо кончиться критической точкой. В тв. телах из-за медленности процессов диффузии, приводящих к термодинамич. равновесию, возникают неравновесные фазы, к-рые могут существовать наряду с равновесными. В этом случае правило фаз может не выполняться. Правило фаз не выполняется и в критич.
точке, где фазы не отличаются друг от друга. В массивных образцах в отсутствие дальнодействующих сил между ч-цами число границ между равновесными фазами минимально. Напр., в случае двухфазного равновесия имеется лишь одна поверхность раздела фаз. Если же в одной из фаз существует дальнодействующее поле (электрич. или магнитное), выходящее из в-ва, то энергетически более выгодны равновесные состояния с большим числом периодически расположенных фазовых границ (домены ферромагнитные и сегнетоэлектрические, промежуточное состояние сверхпроводников) и таким расположением фаз, чтобы дальнодействующее поле не выходило из тела.
Форма границы раздела фаз определяется условием минимальности поверхностной энергии. Так, в двухкомпонентной смеси при условии равенства плотностей фаз граница раздела имеет сферич. форму. Огранка кристаллов определяется теми плоскостями, поверхностная энергия к-рых минимальна. .Вопрос-ответ:
Похожие слова
Самые популярные термины
1 | 499 | |
2 | 415 | |
3 | 409 | |
4 | 403 | |
5 | 393 | |
6 | 391 | |
7 | 390 | |
8 | 383 | |
9 | 378 | |
10 | 374 | |
11 | 372 | |
12 | 364 | |
13 | 360 | |
14 | 359 | |
15 | 358 | |
16 | 357 | |
17 | 356 | |
18 | 353 | |
19 | 350 | |
20 | 340 |