第三章 单元复相系总结
组别：第二组 组长：胡娟秀 组员：仓荣琴、宋莹珊、字艳美 汇报人：仓荣琴
3.1热动平衡的判据
1、热动平衡判据 （1）熵判据
等v等u条件下，孤立系统处在稳定平衡状态的充要条件:?s?0 平衡条件：?S?0 稳定平衡条件：?2S?0 （2）自由能判据
等v等T条件下，孤立系统处在稳定平衡状态的充要条件：
?F?0
平衡条件：?F?0 稳定平衡条件：?2F?0 （3）吉布斯函数
等T等P条件下，孤立系统处在稳定平衡状态的充要条件：
?G?0
平衡条件：?G?0 稳定条件：?2G?0
热力学判据 U H T 关系 约束条件 平衡前规律 ?U?0 ?H?0 平衡态 虚变动 dU?TdS?PdV dH?TdS?VdP SdT?dF?PdV S,V S,P F,V G,P Umin Hmin ?U?0 ?H?0 ?T?0 SdT??dG?VdP Tmin ?T?0
3.2开系的热力学基本方程
1、开系的五个热力学方程
dU?TdS?PdV??dndH?TdS?VdP??dndF??SdT?PdV??dn dG??SdT?VdP??dndJ??SdT?PdV?nd?2、化学势
?????G???Gm ??n?T,P3、巨热力势 定义式：J?F??n
全微分是：dJ??SdT?PdV?nd?
3.3单元系的复相平衡条件
1、单元二相系的平衡条件
平衡条件为：T??T?,P??P?,????? 2、单元复相系的平衡条件 热学平衡条件：T??T??T?
力学平衡条件：P??P??P?
化学平衡条件(相平衡条件)：????????
3、利用熵增加原理对孤立系统各相之间趋于平衡的过程进行分析 （1）若热平衡条件未达条件到，T??T?，?U??0，Q从??? （2）若热平衡条件达到，力学平衡条件未达到，当P??P?，?V??0，
?相体积膨胀，?相体积被压缩。
?U?U??（3）若热平衡条件达到,化学平衡条件未达到，??n??????0，
T??T?U??U?，?n??0物质由???（?相n??0，?相?n??0）
3.4复相系的平衡性质
1、单元复相系的平衡
汽化曲线：????=????
熔化曲线：????=?????三相平衡：????=????=????
升华曲线：????=????2、相图的热力学解释
（1）在一定温度和压强下，系统的平衡状态---化学势最小 （2）若在某一温度和压强范围内，α相的化学势低于其他相的化学势，那么系统以α相单独存在
????=????=??
（3）单元系两相平衡共存时，两相平衡曲线方程 ????=????=??
????=????=??3、克拉珀龙方程
??????=
????????(?????????)
??
物理意义：给出两相平衡曲线的斜率
????
<0冰的熔点随压强的变化
????????
>0水的沸点随压强的变化????
3.5 临界点和气液两相的转变
1.范德瓦耳斯气体物态方程：?p?2.Tc,pc,Vmc的确定 等温线上
?2P?p极大值点N点, ()T?0,(2)T?0
?Vm?Vm?2P?p极小值点J点，()T?0，(2)T?0
?Vm?Vma)(Vm?b)?RT Vm2当温度升高，N和J逐渐靠近；温度继续升高，N和J重合，T?Tc时，形成拐点，则
?2P?p()T?0，()T?0 ?Vm?Vm2利用范氏方程，可得
Tc?8aa,pc?,Vmc?3b 27Rb27b2Tc,pc,Vmc的关系:
RTc8? pcVmc3
3.7 相变的分类
1、一级相变及其特点：
（1）相变点两相的化学势连续U?(T,P)?U?(T,P)
??(?)??(?)?（2）相变点两相的化学势的一阶偏导发生突变， ?T?T??(?)??(?) ??p?p特点：（1）两相存在各自的非奇异化学势函数，在相变点两相的化学势相等；
(2)在相变点两相平衡共存；
（3）在相变点两相化学势的一级偏导不相等，存在相变潜热和体积突变；
（4）在相变点两侧，化学势低的是稳定相，较高的为亚稳相。 2、二级相变及其特点
在相变点两相的化学势和化学势的一级偏导都连续，但化学势的二次偏导存在突变
?2?(?)?2?(?)?2?(?)?2?(?)?2?(?)?2?(?)?， ?, ?2222?T?T?T?p?T?p?p?p?????二级相变意味着c?p?cp ，cT?cT ,???
3、艾伦费斯特方程：二级相变点压强随温度变化的斜率公式
c(p?)?c(p?)dp?(?)??(?)dp ,??(?). (?)(?)(?)dTTv(???)dT?T??Tdp?????(1)利用比体积相等得???
dTkT?kT??dpCP?CP(2)利用比熵相等得? ??dTTV(???)
热力学统计物理第三章总结
