熱力學相變

一類相變稱之為一級相變,特點是,如果改變體系的獨立強度變數(例如 另一類相變的特點是熱力學量的變化是連續的。 方程代表了一級相變平衡曲線的斜率公式,它對連續相變失去意義。

熱力學體系具有相態的多樣性。物質在不同的巨觀約束條件下,能夠呈現為不同的相態,既可以是單相形態,也可以是多相平衡共存的態。各個相具有顯著不同的巨觀行為,具有不同的對稱性。
一類相變稱之為一級相變,特點是,如果改變體系的獨立強度變數(例如 pVT 系統的 t,p,x1,x2,……,xr ),一旦這些變數或其中之一達到相變能發生的值時,從巨觀上看相變將突然發生。它是一種不連續的突變現象,表現出在確定的強度變數值時發生,同時體積、熵、焓等熱力學量發生不連續的但有限的突變。我們通常所見的氣、液、固態的相變都屬於這類相變。
另一類相變的特點是熱力學量的變化是連續的。相變是在強度變數的某一定範圍內發生(不是在確定值時發生),而且相變並不表現出體積、熵、焓等的改變,即它們在相變時是連續的。但 Cp ,α ,κ 在相變點附近則迅速變化,出現一個極大峰。屬於這類相變的典型例子有 He(I) 與 He(II) 的轉變,正常狀態與超導狀態的轉變,鐵磁鐵與順磁體的轉變以及合金的有序與無序的轉變等。此外,還有在相變點體積、熵、焓連續,而 Cp,α,κ 不連續但為有限的突變。超導態金屬與正常態金屬在零磁場下的轉變就屬這類型。
Clapeyron 方程代表了一級相變平衡曲線的斜率公式,它對連續相變失去意義。Ehrenfest 導出了二級相變平衡曲線的斜率公式,稱為 Ehrenfest 方程

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