Уравнение правила фаз

Это и есть уравнение правила фаз Гиббса. [c.42]

Гиббс разработал простое уравнение, правило фаз, позволяющее предсказать характер изменения температуры, давления и коицентрации различных компонентов при различных сочетаниях числа компонентов и фаз. [c.114]

Уравнение (правило) фаз позволяет определить условия, при которых в равновесной системе сохраняется сосуществующее число фаз. [c.40]

Правило фаз (Д. Гиббс, 1873—1876) устанавливает, при каких условиях (температуре, давлении, концентрациях веществ) имеющиеся фазы гетерогенных систем находятся в состоянии термодинамического равновесия. Гетерогенные равновесия, при которых процесс перехода веществ из одной фазы в другую не сопровождается изменением их химического состава, называются фазовыми равновесиями (например, испарение, плавление, растворение, полиморфные превращения и др.). Для характеристики фазовых равновесий широко пользуются уравнением правила фаз, которое связывает число фаз Ф, число компонентов К и число степеней свободы С равновесных гетерогенных систем Ф-ЬС = К-Ь2. Это уравнение обычно применяют для определения числа степеней свободы, т. е. [c.66]

Таблица V. . Вид уравнений правила фаз в системе кварц — вода — водяной пар

Применим уравнение правила фаз к простейшим равновесиям. [c.42]

Согласно приведенному уравнению правила фаз (4.1) в однофазных областях (ж, п) система обладает двумя степенями свободы (С—2—1 + 1). Это означает, что произвольно можно изменять температуру и состав системы без нарушения числа и вида ее фаз. В двухфазных областях (ж + п) система обладает одной степенью свободы (С=2—2+1). Это означает, что произвольно можно менять либо температуру, либо состав одной из равновесных фаз. Состав паровой фазы находят по верхней кривой (линия пара), состав жидкой фазы — по нижней кривой (линия жидкости). В связи с этим каждой температуре кипения соответствуют два состава-жидкости и пара, — которые различаются между собой. Любая точка в гетерогенной области (ж + п) характеризует систему, состоящую из кипящей жидкости и насыщенного пара. Составы равновесных фаз можно найти на пересечении изотермы, проведенной через заданную точку, с линиями жидкости и пара. Например, на рис. 4.1,6 в точке а система состоит из жидкости состава точки 2 (хв = 0,75) и пара состава точки 1 ( св = 0,6). Пар по сравнению с жидкостью обогащен компонентом А. [c.32]

Компонентами (точнее — независимыми компонентами) называют независимые составные части системы. Под числом компонентов подразумевают наименьшее число составных частей, достаточное для образования всех фаз равновесной системы. Если между составными частями системы невозможны никакие химические реакции, то число компонентов равно числу составных частей. При возможности протекания химических реакций число компонентов уменьшается на число уравнений, связывающих концентрации веществ в одной из фаз (закон действия масс и т. д.). Число степеней свободы — это число термодинамических параметров, определяющих состояние системы, которые можно произвольно менять в известных пределах без изменения числа фаз в системе. К этим параметрам относятся температура, давление и концентрации веществ. Уравнение правила фаз Гиббса устанавливает связь между числом степеней свободы, числом компонентов и чис- [c.164]

Равновесие при диссоциации СаСОд определяется одним параметром, а именно температурой, т. е. для каждой температуры соответствует определенное давление СО,. Если химического взаимодействия не происходит, но фазы имеют тождественный состав, то появится дополнительное ограничение. Поэтому уравнение правила фаз превращается в уравнение [c.165]

Для конденсированных систем, состоящих только из твердых и жидких фаз, фактор давления не учитывают и уравнение правила фаз записывают так [c.67]

Вариантность системы — число степеней свободы равновесной термодинамической системы. Из какого бы числа компонентов и фаз ни состояла гетерогенная система, условием равновесия между фазами в ней является то, что химический потенциал любого компонента должен быть одинаковым во всех фазах системы при постоянных температуре и давлении. Условия равновесия гетерогенной системы подчиняются правилу фаз Гиббса. Уравнение правила фаз Гиббса устанавливает зависимость между числом степеней свободы, числом компонентов и числом фаз в данной равновесной системе [c.154]

Это и есть уравнение правила фаз число степеней свободы при равновесии равно числу компонентов плюс два минус число фаз. [c.86]

Это уравнение, введенное Гиббсом, есть уравнение правила фаз Гиббса. Оно имеет большое значение в химии, так как является систематизирующим принципом при рассмотрении равновесий в сложных системах, значительно облегчающим изучение свойств таких систем. Например, оно позволяет сразу дать [c.54]

Задачей термодинамики является описание фазовых равновесий и свойств отдельных фаз. Не существует каких-либо ограничений для общего числа фаз любой системы. Например, для воды известно семь типов льда, жидкая вода и пар. Для углерода известны две твердые фазы, но жидкий углерод до сих пор еще не получен — этому отвечают пока экспериментально недостижимые значения температуры и давления. Однако при равновесии число одновременно существующих фаз не является произвольным. Оно определяется правилом фаз Гиббса. Многие выводы термодинамики получены как чисто математические заключения, тем не менее они позволяют установить связи между измеряемыми величинами. Как правило, такие уравнения являются следствием существования определенных функций состояния или вытекают из самого факта существования определенного уравнения. Правило фаз Гиббса — следствие существования системы уравнений, однозначно описывающих равновесие многофазной системы. [c.119]

При образовании непрерывных твердых растворов встречаются системы, когда линии ликвидуса и солидуса имеют общую точку касания и проходят через экстремум — минимум или максимум (рис. 97, а, б). Составы, отвечающие экстремальным точкам, имеют на кривой охлаждения нонвариантную обстановку, что, казалось бы, противоречит правилу фаз . На самом деле для этих составов в уравнении правила фаз следует учесть дополнительное условие что сни- [c.197]

Вид уравнений правила фаз в системе кварц — вода — водяной пар [c.77]

Очень часто для конденсированных систем давление может приниматься постоянным и не влияющим на состояние системы. Это справедливо, например, для систем силикатных и других тугоплавких соединений, обладающих весьма незначительной упругостью пара, и вообще для систем, исследование которых проводится в открытых сосудах при атмосферном давлении. При этом в качестве внешнего параметра будет выступать только температура и число т уменьшится на единицу, т. е. уравнение правила фаз приобретает вид [c.198]

Число фаз, компонентов и степеней свободы для случая гетерогенной системы, находящейся в состоянии равновесия, связано простым уравнением, получившим название уравнения правила фаз [c.179]

Для конденсированных систем, состоящих только нз жидких и твердых фаз (парообразная фаза сконденсирована), уравнение правила фаз принимает вид [c.180]

Более конкретный вид уравнения правила фаз зависит от числа т, т. е. числа внешних переменных параметров, определяющих состояние системы. Если в качестве таких параметров выступают температура и давление, то т=2 и уравнение правила фаз принимает вид [c.198]

Из уравнения правила фаз следует, что чем больше число фаз При данном числе компонентов, тем меньше число степенен [c.59]

Из уравнения правила фаз видно, что двухкомпонентные системы могут иметь от одной до пяти фаз с различными комбинациями агрегатного состояния ее компонентов. Так, например одна фаза а) смесь двух газов [c.308]

В соответствии с уравнением правила фаз—Р+Р = и-Ь2, увеличив число компонент системы, можно увеличить и число фаз, образующихся в системе. [c.151]

При /п = 3, к = 2 число степеней свободы будет равно 1. Это означает, что только один параметр можно изменить, чтобы число фаз и их состав остались неизменными. Такими параметрами могут быть температура, давление и концентрации компонентов. Так как система рассматривается при постоянной температуре, то уравнение правила фаз примет вид [c.98]

В соответствии с уравнением правила фаз Р- -Р = п- -2, с увеличением числа компонентов системы возрастает и число фаз, образующихся в системе. [c.163]

На основании уравнения правила фаз (1У.З) определим число степеней свободы [c.163]

Именно поэтому ответ на вопрос о вариантности выражается уравнением правила фаз Гиббса [c.35]

Произведем анализ однокомпонентных систем на основе применения уравнения правила фаз. Придавая различные значения числу фаз (Ф=1, 2, 3...), определим возможные значения числа степеней свободы в таких системах [c.165]

Кривая 1 характеризует охлаждение чистого висмута. Вначале температура равномерно понижается (происходит охлаждение расплавленного висмута). При температуре 271°С висмут начинает кристаллизоваться температура при этом остается постоянной (несмотря на продолжающееся охлаждение), вследствие выделения энергии кристаллической решетки. Постоянство температуры при отвердевании связано с безвариантно-стью системы. В данном случае Ф=2 (жидкая и твердая фазы). Применив уравнение правила фаз для конденсированных систем (102), и.меем С = К+1—Ф=1-Ы—2 = 0. После того, как весь висмут отвердеет, температура снова начнет равномерно понижаться происходит охлаждение отвердевшего металла. [c.171]

Связь между числом фаз (Ф), числом компонентов (К) и числом степеней свободы (С) равновесной гетерогенной системы дается уравнением правила фаз [c.93]

Применяем уравнение правила фаз (71). Так как система однокомпонентная, то /С= 1, [c.94]

Используем уравнение правила фаз (71) для каждого из случаев. [c.95]

Для равновесных гетерогенных систем связь между числом фаз ф, числом компонентов к и числом степеней свободы с выражается уравнением правила фаз [c.97]

В уравнение правила фаз Гиббса (стр. 42) для двухкомпонентной системы входят четыре переменные давление, температура и концентрации обоих компонентов. Если концентрации выразим не в молях на 1 дм , а в % (масс.) или (мол.), то получим уравнение с тремя переменными (давление, температура и состав), которое графически может быть представлено трехмерной фигурой, построенной в координатах р, Т, с. [c.87]

Равновесие при диссоциации СаСОз определяется одним параметром, а нменно температурой, т. е. каждой температуре соответствует определенное давление СО2. Если химического взаимодействия не происходит, но фазы имеют тождественный состав, то появляется дополнительное ограничение. Поэтому уравнение правила фаз (Vn.l) преобразуется [c.155]

При образовании непрерывных твердых растворов встречаются системы, когда линии ликвидуса и солидуса имеют общую точку касания и проходят через экстремум — минимум или максимум (рис. 143, а, б). Составы, отвечающие экстремальным точкам, имеют на кривой охлаждения нонвариантную остановку, что, казалось бы, противоречит правилу фаз . На самом деле для этих составов в уравнении правила фаз следует учесть дополнительное условие Х1 = Хз, что снижает вариантность системы на единицу. Условно такие системы можно считать однокомпонентными, и тогда С=1+ -Ы—2 = 0. Рассмотренные типы диаграмм состояния являются предельными. Так, диаграмма на рис. 140 представляет идеальный вариант, поскольку абсолютно нерастворимых веществ в природе не существует. С учетом ограниченной растворимости компонентов друг в друге диаграмма состояния эвтектического типа видоизменяется (рис. 144). Отличие ее от рис. 140 состоит в том, что ири охлаждении расплава I из него кристаллизуются не чистые компоненты А и В, а твердые растворы а (твердый раствор В в А) и Р (твердый раствор А в В). Первый выделяется при кристаллизации доэвтектических сплавов, второй — при кристаллизации заэвтек-тических сплавов. Новым фазам (а и р) отвечают геометри- [c.332]

В системах, в которых компоненты находятся только в жидком и твердом состоянии, изменение давления незначительно сказывается на свойствах, поэтому давление можно считать постоянным, и уравнение правила фаз гфннимает вид [c.406]

Как только начнется кристаллизация, то в результате появления новой фазы (кристаллической) уравнение правила фаз примет вид /=14-2 — 2=1 и число степеней свободы системы сделается равным единице. В этом случае произвольные значения может получать лишь одна из переменных, т. е. либо температура, ли5о давление. Если же, как, например, при охлаждении в открытом тигле, давление остается постоянным, то температура изменяться не может, что и соответствует горизонталь- ному участку на кривой охлаждения чистого вещества. Тогда теплота, теряе- 5 [c.59]

Рассмотрим теперь возможность совпадения составов всех трех фаз. В этом случае трехфазное равновесие осуществляется при наличии двух дополнительных условий. Всего условий три состав твердой фазы равен составу расплава, состав расплава — составу пара и состав твердой фазы — составу пара, но из них только два будут независимыми, т. е. а = 2. Подставив все значения в уравнение правила фаз, получим п = 2 + 2—3— —2 = — 1) для двухкомпонентной системы физически бессмысленный результат, что число степеней свободы равно минус единице. Отсюда следует, что совпадение составов трех фаз возможно только в однокомпонентной системе. Бинарное соединение, для которого наблюдается совпадение составов трех фаз, рассматривается как независимый компонент, а система, в которой оно образуется, распадается на две независимые системы. Например, соединение NH4 I рассматривают как однокомпонентную систему, несмотря на полную его диссоциацию на хлористый водород и аммиак. В тройной точке при температуре 733,2 К и давлении, равном 1,825-106 Па, имеется совпадение составов всех трех фаз [66]. [c.187]

Из уравнения правила фаз Р- -Р =п- -2 следует, что инвариантному состоянию трехкомпонентной системы отвечает наличие пяти фаз, моновариантному—четырех и дивариантиому<—трех фаз. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология