Page 149 - 6375
P. 149
Бути українцем – це значить бути постійно
в стані доказування свого права на існування
Володимир Винниченко
Лекція 19. Фази та фазові перетворення
19.1. Поняття фази. Фазові перетворення першого та другого роду.
19.2. Потрійна точка. Фазові діаграми.
19.3. Рівняння Клапейрона-Клаузіса.
19.4. Розчинність газів. Закони Рауля та Генрі.
19.1. Поняття фази. Фазові перетворення першого та другого роду. Фазові
переходи – це процеси переходу речовини з однієї фази в іншу. Фаза – це сукупність частин
термодинамічної системи, які мають однакові фізичні та хімічні властивості, що не залежать
від кількості речовини. Якщо система однофазна, то вона фізично однорідна, або гомогенна.
Багатофазна система – фізично неоднорідна, або гетерогенна. Фази гетерогенної системи при
рівноважних умовах здатні до співіснування і відокремлені одна від одної макроскопічними
поверхнями розділу. Прикладом фазових відмінностей можуть бути агрегатні відмінності:
твердий, рідкий та газоподібний стани речовини. Проте не слід вважати, що дві різні фази
тієї самої речовини обов’язково характеризуються різними агрегатними станами. Можуть
бути різні фази в твердому, рідкому та газоподібному станах. Так, наприклад, у твердому
стані по дві фази мають вуглець (алмаз, графіт), фосфор (білий і червоний), олово (блискуче і
сіре), сірка (ромбічна і моноклінна). Тверде залізо може існувати в чотирьох різних модифі-
каціях (-, -, - та - залізо). Є кілька модифікацій льоду – твердої води. Прикладом
фазових відмінностей у газоподібному стані є кисень і озон .
2
3
Зазначимо, що недовільна фізична відмінність є фазовою. Наприклад, оптично
активні кристали (кварц) при проходженні через них світла повертають площину поляризації
вправо або вліво. Але ні за яких умов кристал, який повертає площину поляризації вліво, не
можна перетворити в кристал, який повертає площину поляризації вправо. Отже, поняття
фізичної модифікації є більш широким поняттям фази. Розпад речовини на фази – ефект суто
фізичний, а не хімічний. Фази всередині системи відокремлені одна від одної фізичними
макроскопічними поверхнями.
У процесі фазового переходу відбувається перерозподіл маси між частинами
системи, який пов’язаний з переходом її через межі поділу фаз. З точки зору термодинаміки