Равновесие фаз в однокомпонентных системах

мосты

93

Р

где а = — коэффициент объемного расширения.

Г ДТ Р

С фазовыми переходами второго рода связаны такие явления, как переход гелия в сверхтекучее состояние, переход ферромагнетик — парамагнетик в точке (при температуре) Кюри, переход веществ в состояние сверхпроводимости и др.

Схематически изменение термодинамических функций при фазовых переходах первого и второго рода представлено на рис. 5.1.

Рис. 5.1 — Типичное изменение термодинамических параметров при фазовых переходах первого рода (1) и второго рода (2)

Как видно из рисунка, вблизи фазового перехода первого рода температурная зависимость химического потенциала вещества имеет вид непрерывной функции, но при температуре, равной Tpt, наблюдается излом на кривой = Л Т). На температурных зависимостях мольного объема и энтропии при температуре фазового перехода наблюдается скачкообразное изменение указанных термодинамических параметров.

Поскольку в процессе фазового перехода первого рода вся равновесно подводимая теплота расходуется на фазовое превращение вещества, а не на повышение его температуры, то при Tpt изобарная теплоемкость стремится в бесконечность.

Вблизи фазовых переходов второго рода функция = Л Т) яњляется непрерывной и монотонной, а при температуре, равной Тр1, на температурных зависимостях мольного объема и энтропии наблюдается излом (нарушение монотонности функции). Изобарная теплоемкость при Тр1 претерпевает скачкообразное изменение, но не стремится в бесконечность.