Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

30
дает нонвариантное равновесие твердой, жидкой и газовой фаз. Такая
физическая ситуация возникает при кристаллизации твердой фазы из
жидкости, находящейся в равновесии с собственным паром (или при
обратном процессе плавления твердого тела). Поэтому температуру
тройной точки можно принять за температуру кристаллизации Т
кр
жидкости или температуру плавления Т
пл
, твердого тела.
Фазовые переходы первого рода, соответствующие агрегатным
превращениям вещества, всегда сопровождаются тепловым эффектом и
изменением мольного
объема. Для этого
качественно изобразим на
рис. 2.2 температурный ход
химических потенциалов
I
и
II
для одного и того же
вещества, находящегося в
двух фазах I и II при Р =
const. Отрицательный
наклон этих кривых
соответствует условию
0 ST
. Аналогично
могут быть построены
зависимости
I,II
= f(T) при
Т = const, но с
положительным наклоном,
поскольку
0 VP
.
Точка пересечения
химических потенциалов
дает температуру фазового
перехода Т
фп
, при которой две фазы, в соответствии с равенством (2.2),
находятся в равновесии при давлении Р = const. С изменением
давления температура Т
фп
изменяется, давая одну из кривых
равновесия 1, 2 или 3, показанных на рис. 2.1. При температурах,
отличных от Т
фп
, устойчивой является фаза, имеющая наименьший
химический потенциал (который в однокомпонентной системе при п -
const обеспечивает минимальность свободной энергии Гиббса G = п.
Фаза I на рис. 2.2 является низкотемпературной, так как
существует при Т < Т
фп
, а фаза II, существующая при Т > Т
фп
−
высокотемпературной. Результирующий температурный ход
химического потенциала описывается жирной кривой, которая имеет
излом в точке фазового перехода Т
фп
, такой что
III
P
II
P
I
SSили
TT
. (2.3)
Рис. 2.2. Температурные зависимости
химического потенциала i-го вещества,
находящегося в двух фазах, для
определения устойчивости и равновесия
фаз при температуре фазового
перехода Т
фп

Страницы