Основы химической физики. Простов В.Н. - 83 стр.

 4. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ.

     Равновесие, для достижения которого необходимо изменение
лишь межмолекулярных взаимодействий в системе, называется
физическим равновесием. К числу таких можно отнести фазовые
равновесия в гетерогенных системах: пар – жидкость, пар – твёрдое
тело, жидкость – твёрдое тело, две кристаллические модификации.
Физическая адсорбция, распределение растворённого вещества между
несмешивающимися жидкостями, растворение газа, жидкости, твёрдого
тела в другой жидкости тоже приводят к достижению физического
равновесия в термодинамической системе.

      4.1. Условие равновесного распределения компонента между
                               фазами.

     Рассмотрим     термодинамическую    систему,  состоящую    из
нескольких фаз, содержащих различные вещества. Система находится в
равновесии при Р и Т = const. Предположим, что в этих условиях
небольшое количество dni вещества "i" переходит из фазы Ф1 в фазу
Ф2, причём равновесие в системе сохраняется.
     Условие равновесия при Р и Т = const, это постоянство
термодинамического потенциала, т.е.

            dGФ1 + dGФ2 = 0,
или
            − µi,Ф1⋅dni + µi,Ф2⋅dni = 0,
откуда
            µi,Ф1 = µi,Ф2.                                    (4.1)

Таким образом, условие равновесия двух фаз Ф1 и Ф2 по
отношению к веществу "i" – равенство химических потенциалов
вещества "i" в обеих фазах. Если химический потенциал вещества "i"
в фазе Ф1 не равен химическому потенциалу того же вещества в фазе
Ф2, то вещество будет переходить из одной фазы в другую. Такой
процесс будет самопроизвольным. Он приближает систему к
равновесию.
     При Р и Т = const в самопроизвольном процессе потенциал Гиббса
системы должен уменьшаться, т. е.

            dG = dGФ1 + dGФ2 < 0.

Если малое количество dni вещества "i" переходит из фазы Ф2 в фазу
Ф1, то

                                       83