Page 151 - 6375

характеризуються стрибкоподібними змінами внутрішньої енергії, ентальпії, ентропії,

вільної енергії та об’єму системи і завжди супроводяться виділенням або поглинанням
системою теплоти.

Ці переходи можуть відбуватись у двох напрямках. В одному з них відбувається

перехід до фази, яка існує при вищих температурах (це плавлення, сублімація,
випаровування); у другому – навпаки. Температура і тиск системи при цьому залишаються

сталими.

Фазові переходи, які супроводяться стрибкоподібними змінами внутрішньої енергії
та об’єму системи, отже, супроводяться поглинанням або виділенням теплоти переходу,

називаються фазовими переходами першого роду. Ці переходи можна означити ширше.
Фазові переходи першого роду – це переходи, при яких перші похідні від термодинамічних

функцій за відповідними їм параметрами змінюються стрибкоподібно. При фазових
переходах першого роду нова фаза не виникає одразу в усьому об’ємі. Спочатку

утворюються зародки нової фази, які потім ростуть, поширюючись на весь об’єм. Зміни

тиску зумовлюють і зміну температури фазового переходу першого роду, що графічно
подається на діаграмах стану.

Як показує дослід, в природі існують також такі фазові переходи, при яких
внутрішня енергія та об’єм системи залишаються сталими, теплоти фазового переходу немає,

але змінюються стрибком теплоємність і термічні коефіцієнти. Вони дістали назву фазових
переходів другого роду. Прикладом є перехід заліза при підвищенні температури з

феромагнітного стану у парамагнітний. Це впорядкування в бінарних сплавах металів,

перехід деяких металів при низьких температурах у надпровідний стан, перехід рідкого
гелію І у рідкий гелій ІІ та ін. До особливостей цього типу переходів слід віднести те, що

процес створення нової фази у цьому разі відбувається одночасно в усьому об’ємі системи.

Це приводить до того, що в точці переходу немає рівноваги двох різних фаз. Отже, як
наслідок, у точці переходу відсутні стрибки об’єму, внутрішньої енергії, ентальпії та ін.

Теплота фазового перходу у цьому разі дорівнює нулю. Ландау показав, що фазові переходи
другого роду пов’язані з стрибкоподібною зміною певної властивості симетрії тіла у точці

переходу. При переході магнетика з феромагнітного стану в парамагнітний змінюється
симетрія в розміщенні елементарних магнітних моментів.

Ландау також довів, що в точці переходу можливі недовільні зміни симетрії. Він

розвинув метод, який дає змогу встановити допустимі типи зміни симетрії. Отже, існують
певні обмеження для фазових переходів другого роду. Такі переходи неможливі між

кристалом і рідиною. Стрибкоподібна зміна симетрії в точці фазового переходу другого роду
пов’язана із зміщенням досить малого числа атомів або з переміщенням їх на досить малі

відстані. Тому такі переміщення не приводять до енергетичних затрат і до стрибкоподібної