Составители:
Рубрика:
5
В системах, находящихся в равновесии, в общем случае присутствует
несколько фаз: твердых, жидких и газообразных. При изменении внешних
условий происходит изменение состояния равновесия. Данное утвержде-
ние справедливо как для химических превращений, так и для фазовых пе-
реходов. Эти изменения внешних условий являются параметрами,
влияющими на фазовые переходы.
При рассмотрении фазовых равновесий
широко используется правило
фаз Гиббса, устанавливающее математическую зависимость между чис-
лом компонентов и фаз в равновесной системе, равновесие в которой в
общем случае зависит от
n внешних параметров, и ее вариантностью,
т.е. числом степеней свободы
s
knf
=
+− . (2.1)
Числом степеней свободы
s называется число параметров системы,
которые можно изменять независимо друг от друга без изменения чис-
ла фаз.
В частном случае, для системы, равновесие в которой зависит только
от давления и температуры, число внешних параметров
2n = , и уравнение
(2.1) принимает вид
2
s
kf
=
+− . (2.2)
При
0
s
= число фаз максимально, и такие системы называются нонвари-
антными (инвариантными),
при 1
s
=
- моновариантными, при 2
s
=
-
бивариантными.
В
однокомпонентных системах фазовое равновесие зависит от двух
параметров (температуры и давления), и
p
T
−
- диаграмма для них может
быть изображена на плоскости. Но если система содержит два компонента
(
A
и
)
B
, то ее состояние зависит еще и от состава. Для полной характери-
стики такой системы необходимо, кроме давления и температуры, знать
еще концентрацию, например мольную долю
A
X одного из компонентов
(для другого компонента
1
B
A
XX
=
− ).
Диаграмма состояния двухкомпонентной системы должна быть по-
строена в пространственных координатах (давление, объем и концентра-
ция), что неудобно для практического использования. Поэтому обычно
рассматривают плоские диаграммы состав – температура и состав - давле-
ние, которые представляют собой сечения объемной диаграммы при
p const= или Tconst= .
В изобарных или изотермических условиях 1
n
=
, и условная вариант-
ность (степень свободы) системы
1
, в соответствии с правилом фаз Гиббса
(2.1), определяется уравнением
1
Далее для систем в этих условиях с целью упрощения мы будем говорить о вариант-
ности (степени свободы), понимая, что речь идет об условной вариантности (степени
свободы).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »
