ГИББСА ПРАВИЛО ФАЗ

ГИББСА ПРАВИЛО ФАЗ

       

(правило фаз), для любой термодинамически равновесной системы число параметров состояния (v), к-рые можно изменять, сохраняя число существующих фаз (j) неизмененным, определяется выражением: v=k+n-j, где k — число компонентов системы, n — число параметров состояния системы, имеющих одно и то же значение во всех фазах (обычно темп-pa Т и давление р). Величину v иногда наз. вариантностью системы. Правило фаз было выведено Дж. У. Гиббсом (1876) из условий термодинамического равновесия многокомпонентных систем. Правило справедливо при след. предположениях:

1) фазы имеют достаточно большие размеры, так что поверхностными явлениями можно пренебречь;

2) каждый компонент может проходить через поверхности раздела фаз (полупроницаемые перегородки отсутствуют).

Если равновесное состояние системы определяется двумя параметрами (напр., Т и р), то v=k+2-j. Значения v<0 не имеют физ. смысла, следовательно, j?k+2, т. е. число фаз, сосуществующих в равновесии, не может превосходить числа независимых компонентов более чем на 2. При v=0 (безвариантная, или нонвариантная, система) равновесие имеет место при вполне определ. значениях Т, р к составах каждой фазы. Условие v=0 определяет, следовательно, наибольшее возможное число фаз (jмакс) в равновесной системе, составленной из определ. числа компонентов. Для k=1 (индивидуальное в-во, напр. вода) jмакс=3 (в равновесии могут находиться пар, лёд, вода, (см. ТРОЙНАЯ ТОЧКА)), для k=2 (бинарная система, напр. вода и соль) jмакс=4 (соль, лёд, жидкий р-р, пар) и т. д. При v=1 (одновариантная, или моновариантная, система) одну из переменных, напр. Т, можно варьировать, тогда др. переменные (р, концентрации) в условиях равновесия будут полностью определяться темп-рой.

Г. п. ф. применяется в металловедении, металлургии, петрографии, хим. технологии при исследовании многокомпонентных гетерогенных систем, т. к. позволяет рассчитывать возможное число фаз и степеней свободы в равновесных системах при любом числе компонентов.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.