Vật lý hóa
Quy tắc pha Gibbs
Quy tắc pha Gibbs đếm số biến cường độ độc lập còn có thể điều chỉnh khi các pha cân bằng; nó giúp đọc giản đồ pha một hoặc nhiều cấu tử.
Với C cấu tử, P pha và chỉ có nhiệt độ, áp suất là biến ngoài, số bậc tự do . Mỗi ràng buộc bổ sung làm giảm F.
Mô hình và đại lượng
Quan hệ cần được đọc cùng giả thiết về trạng thái, điều kiện thực nghiệm và quy ước dấu. Khi thay số, giữ nhất quán đơn vị và kiểm tra thứ nguyên trước khi diễn giải kết quả.
Định nghĩa: Bậc tự do
F là số biến cường độ độc lập (như T, p, thành phần) có thể thay đổi mà không làm thay đổi số pha cân bằng. Quy tắc chuẩn giả sử hệ không phản ứng và không có trường ngoài bổ sung.
Các đại lượng trong hệ thức được xác định theo phản ứng hoặc hệ đang xét. Đặc biệt phân biệt đại lượng chuẩn với trạng thái thực và không suy ra cơ chế chỉ từ một biểu thức tổng quát.
Ví dụ: Ví dụ có lời giải
Nước tinh khiết tại điểm ba có C=1 và P=3. Tính F theo quy tắc pha và diễn giải.
Lời giải
F=1−3+2=0. Không thể thay đổi độc lập nhiệt độ hay áp suất mà vẫn giữ ba pha cân bằng; điểm ba là bất biến.
| Khái niệm | Diễn giải | Đơn vị / ghi chú |
|---|---|---|
| Hệ thức trọng tâm | Dùng trong điều kiện đã nêu | Kiểm tra đơn vị và quy ước dấu |
| Đại lượng đo | Liên hệ trạng thái hoặc quá trình | So sánh dữ kiện với mô hình |
| Phạm vi | Mô hình hóa điều kiện cụ thể | Kiểm tra giả thiết trước áp dụng |
Trong giản đồ nước một cấu tử, đường cân bằng hai pha có F=1 nên có thể đi dọc đường bằng cách đổi T và p liên hệ; vùng một pha có F=2. Với dung dịch nhị phân, trục thành phần bổ sung biến độc lập.
Theo ví dụ trên, kết quả nào được suy ra từ dữ kiện đã cho?
Phát biểu nào phù hợp với nội dung bài?
Tài liệu tham khảo
- Peter Atkins, Julio de Paula (2014). Physical Chemistry