文档介绍：第三章单元系的相变
相:热力学系统中物理性质均匀的部分。
水、汽-不同的相;铁磁、顺磁-不同的相。
相变:一个相到另一个相的相变。
通常发生在等温等压的情况。在某相,系统处于某平衡态
外界条件发生变化-相变,一个状态到另一个状态的变化。
比较哪个状态更符合平衡态条件。
相平衡和相变的基本概念
热动平衡判据
一、平衡的描述
稳定平衡
不稳平衡
亚稳平衡
虚变动
虚变动引起的
势能变化
二、热平衡的判据(热动平衡条件)
孤立系统
平衡态是熵最大的态。
相对于平衡态的虚变动后的态的熵较小。
熵作为某个参量的函数,参量的变化引起熵虚变动-变分。
平衡条件:
稳定平衡:
等温等容系统
平衡态自由能最小
平衡条件:
稳定平衡:
等温等压系统
平衡态吉布斯函数最小
平衡条件:
稳定平衡:
三、均匀系统热动平衡条件
建立孤立系统
T0,p0
T1,p1
系统的 V 不变,U不变。
子系统虚变动
系统熵变
系统有
子系统
系统处于平衡状态
稳定平衡
利用泰勒展开
近似有
第一项
V,T 相互独立,T>0
平衡稳定条件
开系的热力学基本方程
与封闭系统比较,开放系统
的物质的量 n 可能发生变化。
研究气-液相变,每一
相可以看作一个开放系统。
这样的系统除了均匀系统需要两个状态
参量外, 增加了一个独立变化的参量-摩尔数。
摩尔数联系于系统的广延性。系统的吉布斯函数依赖于
两个强度量-温度和压强。但它是广延量,它将随摩尔数
改变而改变。它的改变量应正比于摩尔数改变量:
T0,p0
T1,p1
系统 T1,P1 :开放系统,
包含在孤立系统T0,P0 中。