Классификация систем в соответствии с правилом фаз Гиббса

1) По числу компонентов:

К=1 – однокомпонентная

К=2 – двухкомпонентная

К=3 – трехкомпонентная

2) По числу фаз:

Ф=1 – однофазная (гомогенная)

Ф=2 – двухфазная (гетерогенная)

Ф=3 – трехфазная (гетерогенная)

3) По числу степеней свободы:

С=0 – инвариантная

С=1 – моновариантная

С=2 – дивариантная

С=3 – тривариантная

t

Например, CaCO_3(тв) → CuO_(тв)+CO_2(г)↑

3 компонента, 2 фазы (гетерогенная система)

С=К-Ф+2=3-2+2=3

Число степеней свободы не может быть меньше нуля. Отрицательное значение числа степеней свободы указывает на то, что не все компоненты находятся в равновесии во всех фазах.

Однокомпонентные системы.

Для иллюстрации рассмотрим простейший случай – однокомпонентную систему.

При К=1 соотношение С=К-Ф+2 принимает вид: С=3-Ф.

Так как число степеней свободы не может быть отрицательным, то в этом случае число фаз, находящихся в равновесии, не может быть больше трех. Следовательно, по числу фаз можно иметь здесь только три типа систем: однофазные, двухфазные и трехфазные. Для однофазных систем С=2, для двухфазных С=1 и для трехфазных С=0.

Фазовое состояние системы в зависимости от внешних условий и состава системы определяется при помощи диаграмм состояния, или фазовых диаграмм. Такие диаграммы строятся по соответствующим опытным данным и широко применяются для характеристики различных систем.

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ Н2О.

Рассмотрим диаграмму состояния воды (однокомпонентная система), на которую из числа внешних факторов действуют температура и давление.

Остановимся сначала на областях, ограниченных кривыми АОВ, ВОД или АОД.

Области: