Физическая энциклопедия

ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ


одновременное существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе: жидкости со своим насыщенным паром, воды и льда при темп-ре плавления, двух несмешивающихся жидкостей (смесь воды с триэтиламином), отличающихся концентрациями. В равновесии могут находиться (в отсутствие внеш. магн. поля) две фазы ферромагнетика с одинаковой осью намагничивания, но разл. направлением намагниченности; нормальная и сверхпроводящая фазы металла во внеш. магн. поле и т. д.
При переходе в условиях равновесия ч-цы из одной фазы в другую энергия системы не меняется (т. е. химические потенциалы каждого компонента в разл. фазах одинаковы). Отсюда следует Гиббса правило фаз: в в-ве, состоящем из k компонентов, одновременно может существовать не более чем k+2 равновесных фаз. Число термодинамич, степеней свободы, т. е. физ. параметров системы, к-рые можно изменять, не нарушая условий Ф. р., равно k+2-j, где j — число фаз, находящихся в равновесии. Напр., три фазы двухкомпонентной системы могут находиться в равновесии при разных темп-рах, но давление и концентрации компонентов полностью определяются заданной темп-рой.
Изменение темп-ры фазового перехода (кипения, плавления и др.) при бесконечно малом изменении давления определяется Клапейрона — Клаузиуса уравнением. Графики, изображающие зависимость одних термодинамич. переменных от других в условиях Ф. р. наз. линиями (поверхностями) равновесия, а их совокупность — диаграммами состояния.Линия Ф. р. может либо пересечься с др. линией равновесия (тройная точка), либо кончиться критической точкой.
В тв. телах из-за медленности процессов диффузии, приводящих к термодинамич. равновесию, возникают неравновесные фазы, к-рые могут существовать наряду с равновесными. В этом случае правило фаз может не выполняться. Правило фаз не выполняется и в критич. точке, где фазы не отличаются друг от друга.
В массивных образцах в отсутствие дальнодействующих сил между ч-цами число границ между равновесными фазами минимально. Напр., в случае двухфазного равновесия имеется лишь одна поверхность раздела фаз. Если же в одной из фаз существует дальнодействующее поле (электрич. или магнитное), выходящее из в-ва, то энергетически более выгодны равновесные состояния с большим числом периодически расположенных фазовых границ (домены ферромагнитные и сегнетоэлектрические, промежуточное состояние сверхпроводников) и таким расположением фаз, чтобы дальнодействующее поле не выходило из тела. Форма границы раздела фаз определяется условием минимальности поверхностной энергии. Так, в двухкомпонентной смеси при условии равенства плотностей фаз граница раздела имеет сферич. форму. Огранка кристаллов определяется теми плоскостями, поверхностная энергия к-рых минимальна.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ

-одновременное существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе: жидкости со своим насыщенным паром, воды и льда при темп-ре плавления, двух несмешивающихся жидкостей (напр., смесь воды с триэтиламином), отличающихся концентрациями. В равновесии могут находиться (при отсутствии внеш. магн. поля) две фазыферромагнетикас одинаковой осью лёгкого намагничивания, но с разл. направлением намагниченности, нормальная и сверхпро-водящая фазы металла во внеш. магн. поле и т. д.

В условиях термодинамического равновесия химические потенциалы каждого компонента в различных фазах системы одинаковы. Отсюда следуетГиббса правило фаз:в ве-щедтве, состоящем изkкомпонентов, одновременно может существовать не болееk+ 2 равновесных фаз. Число термодинамических степеней свободы, то есть физических параметров системы, которые можно изменять, не нарушая условий фазового равновесия, равноk+ 2 - j, где j - число фаз, находящихся в равновесии. Например, три фазы двухкомпонентной системы могут находиться в равновесии при разных температурах, но давление и концентрация компонентов полностью определяются заданной температурой.

Изменение темп-ры фазового перехода (кипения, плавления и др.) при бесконечно малом изменении давления определяетсяКлапейрона-Клаузиуса уравнением.Трафики, изображающие зависимость одних термодинамич. переменных от других в условиях Ф. р., наз. л и н и я м и (п о в е р х н о с т я м и) р а в н о в е с и я, а их совокупность -диаграммой состояния.Линия Ф. р. может либо пересечься с др. линией равновесия (тройная точка),либо закончитьсякритической точкой.

В твёрдых телах вследствие медленного протекания процессовдиффузии,приводящих к термодинамич. равновесию, возникают неравновесные фазы, к-рые могут существовать наряду с равновесными. В этом случае правило фаз может не выполняться. Правило фаз не выполняется и в критич. точке, где фазы не отличаются друг от друга.

В массивных образцах в отсутствие дальнодействующих сил взаимодействия между частицами число границ между равновесными фазами минимально. Напр., в случае двухфазного равновесия имеется одна поверхность раздела фаз. Если же в одной из фаз существует дальне действующее поле (электрическое, магнитное), выходящее из вещества, то энергетически более выгодны равновесные состояния с большим числом периодически расположенных фазовых границ (ферромагн. и сегнетоэлектрич. домены, промежуточное состояние сверхпроводников) и с таким расположением фаз, при к-ром поле не выходит за пределы тела. Форма границ раздела фаз определяется условием минимальности значенияповерхностной энергии.Так, в двухкомпонентной смеси при условии равенства плотностей фаз граница раздела имеет сферич. форму. Огранка кристаллов определяется плоскостями, поверхностная энергия к-рых минимальна.

Лит.:Френкель Я. И., Статистическая физика, М.- Л., 1948; Ландау Л. Д., Ахиезер А. И., Лифшиц Е. М., Курс общей физики. Механика и молекулярная физика, 2 изд., М., 1969.

В. Л. Покровский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


  1. фазовое равновесие—ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ одновременное существование термодинамически равновесных фаз iв многофазной системе. Простейшие примеры равновесие жидкости со своим насыщенным паром ...Большая советская энциклопедия
  2. фазовое равновесие—одновременное существование термодинамически равновесных фаз См. Фаза в многофазной системе. Простейшие примеры равновесие жидкости со своим насыщенным паром равновесие ...Большая Советская энциклопедия II
  3. фазовое равновесие—равновесие термодинамическоеi системы состоящей из двух или большего числа фаз.i Условия Ф. р. в замкнутой системеi во всех сосуществующих фазах системы должны быть одина...Большой энциклопедический политехнический словарь
  4. фазовое равновесие—состояние термодинамического равновесия многофазнойсистемы. Условие фазового равновесия помимо равенства давлений итемператур всех фаз равенство химических потенциалов к...Большой энциклопедический словарь II
  5. фазовое равновесие—ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ состояние термодинамического равновесия многофазной системы. Условие фазового равновесия помимо равенства давлений и температур всех фаз равенство хим...Большой энциклопедический словарь III
  6. фазовое равновесие—ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ состояние термодинамического равновесия многофазной системы. Условие фазового равновесия помимо равенства давлений и температур всех фаз равенство хи...Большой Энциклопедический словарь V
  7. фазовое равновесие—одноврем. существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе. При переходе частицы в условиях равновесия из одной фазы в другую энергия системы не меняе...Естествознание. Энциклопедический словарь
  8. фазовое равновесие—Термодинамическое равновесие в гетерогенной системе в которой не происходит химического взаимодействия между составляющими ее компонентами а имеются только процессы перех...Метеорологический словарь
  9. фазовое равновесие—quilibre de phase...Политехнический русско-французский словарь
  10. фазовое равновесие—phase equilibrium...Русско-английский политехнический словарь
  11. фазовое равновесие—phase equilibrium...Русско-английский словарь по нефти и газу
  12. фазовое равновесие—phase equilibrium...Русско-английский словарь по физике
  13. фазовое равновесие—phase equilibrium...Русско-английский химический словарь
  14. фазовое равновесие—equilibrio di fase...Русско-итальянский политехнический словарь
  15. фазовое равновесие—фазалы тепетедк...Русско-казахский терминологический словарь «Горное дело и металлургия»
  16. фазовое равновесие—Phasengleichgewicht...Русско-немецкий политехнический словарь
  17. фазовое равновесие—фазова рвновага...Русско-украинский политехнический словарь
  18. фазовое равновесие—ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ состояние термодинамического равновесия многофазной системы. Условие фазового равновесия помимо равенства давлений и температур всех фаз равенство хим...Современный энциклопедический словарь
  19. фазовое равновесие—сосуществование термодинамически равновесных фаз гетерогенной системы. Является одним из основных случаев термодинамического равновесияi и включает в себя условия равенст...Химическая энциклопедия
  20. фазовое равновесие—ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ состояние термодинамического равновесия многофазной системы. Условие фазового равновесия помимо равенства давлений и температур всех фаз равенство хи...Энциклопедический словарь естествознания
  21. фазовое равновесие—[phase equilibrium] термодинамическое равновесие системы состоящей из двух или более фазСмотри также Равновесие химическое равновесие термодинамическое равновесие ра...Энциклопедический словарь по металлургии
  22. фазовое равновесие—Фазовое равновесие одновременное существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе например водалед и др. [УшеровМаршак А. В. Бетоноведение лексикон....Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов