Многокомпонентные системы. Фазовые равновесия. Цыренова С.Б - 8 стр.

моновариантными (Ф=2, С=1), дивариантными (Ф=1, С=2),              Примерами фазовых переходов первого рода служат
инвариантными (Ф=3, С=0).                                   взаимные     переходы      между     твердыми,    жидкими,
       Существуют понятия с т а б и л ь н о й и м е т а с   газообразными         фазами       вещества     (плавление-
табильной         фаз.                                      кристаллизация, кипение- конденсация, растворение,
       Фаза, обладающая наибольшей устойчивостью и не       сублимация- конденсация, аллотропические превращения):
претерпевающая превращений даже в присутствии других        переход одной твердой фазы в другую. /4/
фаз того же вещества, называется стабильной (например,             А л л о т р о п и я (по гречески «другая форма»)
жидкая вода при атмосферном давлении и температуре от 0     химических элементов и         п о л и м о р ф и з м ( по
до 100°С). Если та же фаза в другой области температур и    гречески- «многоформность») химических соединений
давлений сама по себе устойчива, но становится              представляют собой явления, связанные со способностью
неустойчивой в присутствии другой фазы того же вещества,    вещества существовать в различных кристаллических
то она называется метастабильной (переохлажденная вода      модификациях.          Кристаллические         модификации
является неустойчивой и кристаллизируется в присутствии     различаются по физическим свойствам, несмотря на
кристалика льда; перегретая вода испаряется в присутствии   тождественность       химических      свойств,   вследствие
пара). Известны случаи, когда метастабильная фаза в         различного пространственного расположения частиц
отсутствии стабильной фазы может существовать               вещества.
достаточно длительное время (белое олово в обычных                 Простое вещество - сера может иметь две
условиях представляет собой метастабильную фазу, однако     кристаллические        модификации:      ромбическую      и
сохраняется очень долго в отсутствии серого олова)./4/.     моноклинную. Вероятность образования той или иной
                                                            модификации определяется условиями,             в которых
     2.2.Фазовые переходы первого и второго рода.           находится вещество, а в ряде случаев условиями
                                                            охлаждения. /1/
      Фазовый переход первого рода - это равновесный               Фазовый переход второго рода - это равновесный
переход вещества из одной фазы в другую, при котором        переход вещества из одной фазы в другую, в котором
скачкообразно изменяются первые производные от энергии      скачкообразно изменяются только вторые производные от
Гиббса G по температуре и давлению, а именно такие          энергии Гиббса по температуре и давлению:
свойства системы как энтропия S и объем V (рис.1              (∂2(∆G)/∂T2)p = -(∂(∆S)/∂T)p = -∆Cр/Т≠ 0
Приложения 1) :
       S= -(∂G/∂T) , V=(∂G/∂P).                  (31)       (∂2(∆G)/∂Р2)т = (∂(∆V)/∂ Р)т =∆(αυ) V0≠ 0
      Кроие того происходит скачкообразное изменение               Следовательно          скачкообразно изменяются
теплоемкости                                                теплоемкость Ср, коэффициент объемного расширения α и
      В системах с фазовыми переходами первого рода         сжимаемость β. (рис.2 Прил.1).
возможно существование метастабильных состояний,                   Ср= - Т (∂2G/∂T3)p,
например переохлаждения или перегрева.                             α=(1/V) (∂2G/ ∂T∂P),
                                                                   β= -(1/V)(∂2G/∂P2)Т                       (32)