Φυσικοχημεία Ι (414)

Εξετάζοντας την ισορροπία πολλών (p) συστημάτων (ή αλλιώς φάσεων) με πολλά (c) συστατικά καταλήξαμε στο πλήθος των ανεξάρτητων εντατικών μεταβλητών (ή βαθμών ελευθερίας) f = c - p + 2. σχέση που αποτελεί τον κανόνα των φάσεων.

Από την σχέση Gibbs-Duhem για συστήματα ενός συστατικού προκύπτει η σχέση dμ = -s dT + V dP. Χρησιμοποιώντας αυτή τη σχέση σχεδιάσαμε την εξάρτηση του χημικού δυναμικού από την θερμοκρασία με σταθερή πίεση και την εξάρτησή του από την πίεση υπό σταθερή θερμοκρασία. Σχεδιάζοντας στο ίδιο διάγραμμα την εξάρτηση δύο διαφορετικών φάσεων (π.χ. ενός αερίου και ενός υγρού) προσδιορίζουμε στο σημείο τομής των καμπυλών καταστάσεις ισορροπίας των δύο φάσεων. Ο γεωμετρικός τόπος των σημείων τομής των καμπυλών χημικού δυναμικού για διαφορετικές πιέσεις ή θερμοκρασίες αποτελούν μια καμπύλη ισορροπίας 2 φάσεων σε ένα διάγραμμα φάσεων (με άξονες συνήθως P και T).

Άσκηση: Σε διάγραμμα με άξονες μ και P, σχεδιάζουμε τα μ = f(P,Τ) για δύο επιλεγμένες θερμοκρασίες T₁ και T₂ για ένα αέριο. Οι δύο καμπύλες είναι "παράλληλες", δηλ. έχουν την ίδια κλίση σε κάθε τιμή πιέσεως;