Фазовое равновесие, сосуществование термодинамически равновесных фаз гетерогенной системы

v = k - f +2

• 
  Для конденсированных систем, т. е. состоящих из кристаллических и жидких фаз (например, металлических сплавов), влиянием давления, если оно не слишком сильно отличается от атмосферного, можно пренебречь, тогда фаз правило запишется в виде:
  

v = k - f +1

• 
  В некоторых случаях состояние системы может определяться большим числом факторов равновесия n, поэтому в общем виде фаз правило имеет вид:
  

v = k — f + n
Если равновесное состояние системы определяется двумя параметрами (в наиболее частом случае температурой и давлением) и n — 2, то f k + 2, т. е. макс. число фаз, равновесно сосуществующих в системе, не должно превышать числа компонентов более чем на 2. Следовательно, в однокомпонентной системе максимальное число равновесно сосуществующих фаз равно 3, в двойной (двухкомпонентной) системе - 4 (например, в системе соль - вода могут сосуществовать кристаллы соли и льда, насыщенный раствор и пар), в тройной системе 5 и т. д. Если n может быть больше 2, возможны случаи сосуществования большего числа фаз при строго фиксированных значениях всех параметров. Очевидно, при максимальном числе фаз вариантность системы v = 0, т.е. система не имеет степеней свободы (система или вариантна, или инвариантна). Такое равновесное состояние возможно только при определенных значениях всех параметров (температуры, давления, концентрации веществ). Примером является тройная точка однокомпонентной системы, в которой в равновесии находятся, например, кристаллы, расплав и пар. Ей отвечают строго определенные температура и давление, изменение любого из этих параметров приводит к исчезновению одной из фаз.
Если k— f = 1, то v = 1, система одновариантна (моновариантна). В этом случае только один параметр (например, температура) может быть изменен произвольно без изменения числа фаз, тогда как значения других параметров (давления, концентрации веществ) полностью определяются температурой. При k = f и v = 2 система дивариантна. В ней можно независимо менять (в определенных пределах) два параметра без изменения числа фаз. Большие значения степеней свободы наблюдаются в системах с числом компонентов 2 и более.

Заключение

Таким образом, при изучении данной темы я выяснила сущность таких явлений как фазовое и химическое равновесие как двух составляющих термодинамического равновесия. Их изучение чрезвычайно полезно для науки, так как термодинамика является теоретической базой для изучения процессов, явлений и устройств, в которых осуществля­ются всевозможные превращения энергии как прямо или косвенно связанные с превращением термической энергии.

Список использованных источников

1. 
   http://www.xumuk.ru
   
2. 
   Палатник Л. С., Ландау А.И., Фазовые равновесия в многокомпонентных системах
   
3. 
   Древинг В.П., Калашников Я.А., Правило фаз с изложением основ термодинамики, 2 изд., M., 1964;
   

ст. Химическая термодинамика. П. И. Федоров

4. 
   Ландау Л. Д., Ахиезер А. И., Лифшиц Е. М., Курс общей физики. Механика и молекулярная физика, 2 изд., М., 1969
   
5. 
   Френкель Я. И., Статистическая физика, М. – Л., 1948