Фазовые переходы первого и второго рода

Содержание  /  Физическая химия  /  Фазовые равновесия  /
Согласно Эренфесту, фазовый переход первого рода это равновесный переход вещества из одной фазы в другую, в котором скачкообразно изменяются первые производные функции Гиббса по температуре и давлению – энтропия и объем:

S = –∂G∂Tp и  V = ∂G∂pT.

При фазовых переходах первого рода скачкообразно могут изменяться вторые производные функции Гиббса, а функции Гиббса каждой из фаз являются различными функциями термодинамических параметров. В системах с фазовыми переходами первого рода имеется возможность существования метастабильных состояний.


Примерами фазовых переходов первого рода являются взаимные переходы между твердыми, жидкими и  газообразными фазами вещества (сублимация, плавление, кристаллизация, кипение, конденсация, переход одной твердой фазы в другую и др.).

Фазовый переход второго рода это равновесный переход вещества из одной фазы в другую, в котором скачкообразно изменяются только вторые производные функции Гиббса по температуре и давлению – теплоемкость, коэффициент объемного расширения и сжимаемость:

Cp = –T2G∂T2p ,  α = 1V2G∂T∂p   и  β = –1V2G∂T∂p .

При фазовых переходах второго рода непрерывно изменяются и первые производные функции Гиббса по  температуре и давлению, т. е. энтропия и объем, а функция Гиббса изменяется непрерывно с изменением термодинамических параметров. В системах с фазовыми переходами второго рода невозможно существование метастабильных состояний, и каждая фаза может существовать только в определенной температурной области.


Примерами фазовых переходов второго рода являются переходы жидкого гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного в парамагнитное состояние, металла из обычного в сверхпроводящее состояние, переход «порядок–беспорядок» в сплавах типа β–латуни и др.
© 2020—2026  Черноруков Георгий Николаевич