ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика из "Химическая термодинамика материалов" В бинарной системе (т = 2) имеется не более четырех сосуществующих фаз (1 =4). Однако при фиксированном давлении (например, 1 атм) может быть только три сосуществующих фазы, как и при фиксированной температуре. При фиксированном давлении равновесие двух фаз соответствует моновариантной системе (д =1), а случай однофазного состояния - бивариантной системе ( =2). [c.182] При данных температуре и давлении эти два уравнения можно решить относительно составов и Если давление остается постоянным, а температура изменяется, то график зависимости Т от X, дает две линии (Xf и Щ как функции Т), которые изображают границы составов фаз. Отметим, что если давление не изменяется в широком интервале (например, до нескольких сотен гигапаскалей), его влиянием на термодинамические свойства конденсированных систем обычно можно пренебречь. Поэтому ради простоты и удобства в этой главе мы будем считать давление постоянным и равным 1 атм. В тех случаях, когда это допущение неприемлемо, в расчеты можно легко внести необходимые изменения (например, стандартные состояния следует тогда заменить на состояния сравнения см. гл. 4). [c.183] Когда давление фиксировано, а температура изменяется, на диаграмме, связывающей температуру и состав, концентрации X и X определяют одно- и двухфазные области (рис. 8.1, в). Диаграммы такого типа называются фазовыми. [c.184] Если в бинарной системе 1-2, наблюдаются три фазы а, р к у при данных давлении и температуре, их кривые энергии Гиббса могут располагаться как показано на рис. 8.2, А, где кривая энергии Гиббса 3 не пересекает общую касательную к кривым а и 7- В этом случае для любой общей концентрации X, в интервале между я X] энергии Гиббса смеси фаз а и 7 (представленная точкой М) ниже, чем энергии смеси аир или 13 и у (представленных точками М и М ). [c.184] Поэтому в условиях равновесия фаза 13 должна быть нестабильной. Отметим, однако, что в определенных случаях (например, при больших энергиях активации фазы 7) фаза (3 может присутствовать как метастабильная система при этом находится в стабильном равновесии по отношению к малым флуктуациям состава, но нестабильна по отношению к большим флуктуациям состава (см. гл. 3). [c.184] В случае, показанном на рис. 2, б, где кривая энергии Гиббса фазы 3 пересекает общую касательную к кривым фаз а и 7, области равновесия (наиболее стабильные) определяются двумя общими касательными к кривым аир, 0 и у соответственно двухфазные области а + (3 и 3 + у разделены однофазной областью 3. [c.184] Приведенные построения справедливы для систем с любым числом фаз (рис. [c.184] Например, при изменении величины химического потенциала Ji чистого компонента 1, со структурой а на величину Дд°,. характеристики фазовой диаграммы системы 1-2 не изменятся. Добавим, что изменение Дм должно привести к изменению энтгии Гиббса компонента 1 в других структурах таким образом, что разность - Д , определяющая относительную стабильность фаз а и 13, останется неизменной. Вид кривых диаграммы энергии Гиббса (рис. 8.4) зависит от изменения Дд (его нельзя получить простым переносом кривых энергии Гиббса), но точки с общей касательной и, следовательно, фазовая диаграмма остаются неизменными, так как в расчете равновесных точек [например, уравнение (8.2) ] участвует разность д - д7, а (д - 5д ) - (д + 6д )= д - д . [c.185] Вернуться к основной статье