|
发表于 2007-9-13 10:37:27
|
显示全部楼层
【中文詞條】吉布斯相律
【外文詞條】Gibbs phase rule
簡稱相律﹐或相平衡定律。它描述非均勻復相系(見相和相變)處於平衡時的性質﹕一個復相系在完全平衡時的自由度數 等於其獨立組元數 減去相數 再加2。數學表達式為
F =-+2。 (1)
數字 2可認為是代表溫度和壓強兩個變量的數目。對於單元單相系﹐例如水﹐自由度數為2﹐故溫度和壓強可在合理的範圍內獨立地改變。對於單元二相系﹐例如水和水蒸氣的混合體﹐自由度數為1﹐表明溫度和壓強兩個變量中只有一個可以獨立地改變﹐故此時平衡態可在(﹐)相圖(見相和相變)上用一條曲線來表示。對於單元三相系﹐例如冰﹑水﹑水蒸氣的混合體﹐自由度數為0﹐表明溫度和壓強都有固定值而不能改變﹐此時平衡態在(﹐)相圖上就用一個點(通常稱為三相點)來表示。
式(1)只適用於壓強均勻的情況。當固體受到扭力作用時﹐最多可能有六個脅強﹐故應將式(1)中的數字2改為7。如再考慮電場﹑磁場和重力場等因素﹐式(1)中的數字2還要相應地增大。此時﹐可將式(1)改寫為更加普遍的形式
+ =+。 (2)
即復相系的自由度數與相數之和﹐等於其獨立組元數加上影響該系統平衡的外界因素的數目。
相律是由美國物理學家吉布斯﹐J.W.在1875~1878年間發表的關於熱力學的論文中首先提出的。它是物理化學中最具普遍性的定律之一﹐適用於平衡態下的任何系統。它在討論復相平衡問題中起著一定的指導作用﹐在化工﹑冶金和其他工業方面都有廣泛的應用。 |
|