Основы химической физики. Простов В.Н. - 85 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

85
Здесь в каждой строке (Ф – 1) независимых уравнений, а всего
строчек К. Следовательно, имеется К(Ф – 1) уравнений, которые
определяют К(Ф – 1) переменных. Число переменных, которые остались
неопределёнными равно:
[Ф(К – 1) + 2] - К(Ф – 1) = К + 2 – Ф.
Таким образом, можно произвольно задавать значения К + 2 – Ф
переменных не разрушая систему, т.е. не изменяя числа фаз. Число
степеней свободы системы
"f" равно
f = К + 2 – Ф. (4.2)
Равенство (4.2) называется правилом фаз Гиббса. Нужно более точно
определить понятия "компонент" и "фаза".
Компонентыэто минимальное число веществ, из которых
можно построить систему. Если в системе не идут реакции, то
количество компонент равно числу веществ в системе. Если идут
реакции, то число компонентэто число веществ минус число
уравнений,
связывающих концентрации этих веществ.
Пример.
Н
2,(г)
+ I
2(г)
2HI
(г)
, К = 2
2НI
(г)
Н
2,(г)
+ I
2,(г)
. К = 1
Фазасумма телесных комплексов, обладающие одними и
теми же термодинамическими характеристиками и химическим
составом и отделённые поверхностью раздела от других фаз.
Максимальное число фаз в системе реализуется при
f = 0. При одном
компоненте в системе
Ф
макс
= 3, если К = 2, то Ф
макс
= 4.
Если допустить, что один из компонентов отсутствует в одной из фаз, то
это не отразится на числе степеней свободы. Исчезнет одно из
уравнений
µ
i,a
= µ
i,x
, но одновременно необходимо ввести условие
отсутствия
"i" в фазе Х, т.е. N
i,x
= 0. Общее число уравнений при этом
останется неизменным, и правило фаз сохранит свою форму. Например,
газовая фаза не содержит солевых компонент.
В случае, если рассматривается система только из
конденсированных фаз (ж. или ж. + т.), давление столь слабо влияет на
объёмы фаз и распределение компонент по фазам, что это не влияет на
превращения в системе. В этом случае правило фаз Гиббса
записывается так
f = К + 1 – Ф. (4.3)
Здесь в каждой строке (Ф – 1) независимых уравнений, а всего
строчек К. Следовательно, имеется    К⋅(Ф – 1) уравнений, которые
определяют К⋅(Ф – 1) переменных. Число переменных, которые остались
неопределёнными равно:

          [Ф⋅(К – 1) + 2] - К⋅(Ф – 1) = К + 2 – Ф.

Таким образом, можно произвольно задавать значения К + 2 – Ф
переменных не разрушая систему, т.е. не изменяя числа фаз. Число
степеней свободы системы "f" равно

          f = К + 2 – Ф.                                         (4.2)

Равенство (4.2) называется правилом фаз Гиббса. Нужно более точно
определить понятия "компонент" и "фаза".
     Компоненты – это минимальное число веществ, из которых
можно построить систему. Если в системе не идут реакции, то
количество компонент равно числу веществ в системе. Если идут
реакции, то число компонент – это число веществ минус число
уравнений, связывающих концентрации этих веществ.

     Пример.        Н2,(г) + I2(г) ⇔ 2HI(г),         К=2
                    2НI(г) ⇔ Н2,(г) + I2,(г).        К=1

     Фаза – сумма телесных комплексов, обладающие одними и
теми же термодинамическими характеристиками и химическим
составом и отделённые поверхностью раздела от других фаз.
Максимальное число фаз в системе реализуется при f = 0. При одном
компоненте в системе Фмакс = 3, если К = 2, то Фмакс = 4.
Если допустить, что один из компонентов отсутствует в одной из фаз, то
это не отразится на числе степеней свободы. Исчезнет одно из
уравнений µi,a = µi,x , но одновременно необходимо ввести условие
отсутствия "i" в фазе Х, т.е. Ni,x = 0. Общее число уравнений при этом
останется неизменным, и правило фаз сохранит свою форму. Например,
газовая фаза не содержит солевых компонент.
     В    случае,    если    рассматривается     система   только   из
конденсированных фаз (ж. или ж. + т.), давление столь слабо влияет на
объёмы фаз и распределение компонент по фазам, что это не влияет на
превращения в системе. В этом случае правило фаз Гиббса
записывается так

          f = К + 1 – Ф.                                         (4.3)


                                  85