Фаз правило
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Фаз правило

Фаз правило, закон фаз, співвідношення термодинаміки, згідно з яким для будь-якої рівноважної системи сума числа фаз j і варіантності v дорівнює числу компонентів до, збільшеному на число параметрів n, що визначають рівноважний стан системи: j + v = до + n. При цьому параметри стану – температура Т, тиск р, напруженості електричного і магнітного полів і ін. – мають бути однаковими у всіх фазах. Якщо стан системи може змінюватися лише під дією Т і р, причому розміри фаз такі, що можна нехтувати велічиной їх поверхневій енергії, то Ф. п. приймає вигляд:

загрузка...

  v = до + 2-j.

  Для систем (наприклад, сплавів металів), що конденсують, де р або постійно, або змінюється так трохи, що не впливає на стан рівноваги, Ф. п. приймає вигляд: v = до + 1 – j; при змінному р і постійному Т його вигляд той же. Якщо склад фаз, що співіснують, однаковий, як в максимумах і мінімумах діаграм склад – тиск пари (див. Коновалова закони ), а також діаграм склад – температура кристалізації (див. Розебома правила ) , система поводиться як однокомпонентна, тобто для неї v = 3 – j (при змінних р і Т) або v = 2 – j (при постійному р або Т). Нарешті, коли в системі утворюється хімічна сполука, то до дорівнює різниці між числом хімічно індивідуальних речовин і числом незалежних реакцій.

  Приклади. 1) Одна речовина (наприклад, сірка) може знаходитися: а) у одній фазі, зокрема газоподібній (v = 1 – 1 + 2 = 2), система діваріантна, тобто Т і р можна міняти в певних межах незалежно один від одного; б) у двох фазах, наприклад у вигляді киплячої рідини, що знаходиться в рівновазі з парою ( v = 1 – 2 + 2 = 1), система моноваріантна, можлива зміна лише Т або р, оскільки обидва параметри зв'язано функціональною залежністю (див. Клапейрона – Клаузіуса рівняння ) , в) у трьох фазах, зокрема у вигляді ромбічної сірки в рівновазі з рідкою і газоподібною ( v = 1 – 3 + 2 = 0), система нонваріантна; фази співіснують при єдиних значеннях р і Т, див.(дивися) Потрійна точка . 2) Система, що складається з води і солі, тріваріантна за наявності однієї фази (наприклад, для розчину можна міняти у відомих межах Т, р і концентрацію розчину з ) і нонваріантна за наявності чотирьох фаз (водного розчину, солі, льоду і пари, ці фази можуть співіснувати при єдиному поєднанні значень Т, р і з ) .

  Ф. п. вивів Дж. Гіббс (опубліковано в 1876). Його широко використовували в кінці 19 – початку 20 вв.(століття) Я. Вант-Гофф, Х. Розебом і їх учні, Н. С. Курнаков і його школа. Ф. п. має особливо велике значення при дослідженні гетерогенних систем, зокрема в металознавстві, металургії, петрографії, хімічній технології (див. також Діаграма стану, Діаграма хімічна, Физико-хімічний аналіз ) .

 

  Літ.: Гиббедж. Ст, Про існуючі фази матерії, в його кн.: Термодинамічні роботи пер.(переведення) з англ.(англійський), М. – Л., 1950, с. 143–48; Аносов Ст Я., Погодін С. А., Основні початки физико-хімічного аналізу, М. – Л., 1947; Древінг Ст П., Калашников Я. А., Правило фаз з викладом основ термодинаміки, [2 видавництва, М.], 1964; Сторонкин А. Ст, Термодинаміка гетерогенних систем, ч. 1–3, [Л.], 1967–69; Карапетьянц М. Х., Хімічна термодинаміка, 3 видавництва, М., 1975.

  М. Х. Карапетьянц.