f is equal capital N minus capital P plus 2
The phase rule or Gibbs’ rule (1876)-the ratio that connects the quantity of different substances (components), phases and thermodynamic freedom levels in the inhomogeneous system (in the state of thermodynamic balance). This rule is used for the search of the highest value of the quantity of thermodynamic freedom levels in certain point of the phase diagram.
- for liquid and gases:
- where f- the quantity of thermodynamic freedom levels; N-the quantity of system components; P- the quantity of phases.
| f дорівнює N мінус Р плюс 2
Прáвило фаз, або правило Гіббса (1876) - співвідношення, що пов'язує кількість різних речовин (компонентів), фаз і термодинамічних ступенів свободи у гетерогенній системі (у стані термодинамічної рівноваги). Цим правилом користуються для знаходження у певному пункті фазової діаграми найвищого значення кількості термодинамічних ступенів свободи.
де f - кількість термодинамічних ступенів свободи; N - кількість компонентів системи; P - кількість фаз.
|
f is equal capital N minus capital P plus 1
- for solid substances:
Because the pressure change influences the substance a little or doesn’t affect at all.
The condition for the phase co-existence is the equality of chemical potentials of each substance in each phase. The chemical potential of the substance in certain phase depends on N+1 quantities: temperature, pressure, concentration of substances in phase which are N-1. If there are P phases, so in general there are P (N − 1) + 2. The quantity of equations, where the chemical potentials of each substance in each phase is equaled N (P − 1). The condition is necessary so that chemical potentials can be equaled:
P < = N + 2,
And the number f = N + 2 − P determines the quantity of variable quantities that can be chosen freely. These variable quantities are called thermodynamic freedom levels.
| f дорівнює N мінус P плюс 1
Для твердої речовини:
тому що на тверду речовину зміна тиску або зовсім не впливає.
Умовою співіснування фаз є рівність хімічних потенціалів кожної з речовин у кожній із фаз. Хімічний потенціал речовини в певній фазі залежить від N+1 змінних: температури, тиску, концентрацій речовин у фазі, яких налічується N-1. Якщо таких фаз P, то загалом налічується P (N − 1) + 2 змінні. Кількість рівнянь, в яких прирівнюються хімічні потенціали кожної з речовин у кожній із фаз N (P − 1). Таким чином, необхідна умова того, що хімічні потенціали можна прирівняти:
P < = N + 2,
а число f = N + 2 − P визначає кількість змінних, які можна обрати довільно. Ці змінні отримали назву термодинамічних ступенів свободи.
|