הבדלים בין גרסאות בדף "חוק הפאזות של גיבס"

מ
מ (בוט החלפות: שוויון, \1על ידי, שנייה\1, נקראת, תיתכן, בהינתן, \1, מסוי\1, \1תיאור\2, מדויק, דוגמה\1)
בטמפ' <math>T_S<T<T_L</math> המערכת נמצאת במצב שיווי משקל בין שתי הפאזות ולכן נותרת רק דרגת חופש בודדה (הטמפ') ולכן ריכוזי החומרים בכל אחת מהפאזות נקבעים (הריכוז בכל אחת מהפאזות אינו שווה בהכרח לריכוז בפאזה השנייה). לדוגמה עבור טמפ' מסוימת <math>T_{S+L}</math> וריכוז כולל של התערובת <math>X_\phi</math>, התערובת תיפרד לשתי פאזות נפרדות, כאשר ריכוז הפאזה המוצקה יהיה <math>X_{1,S}</math> בעוד שריכוז הפאזה הנוזלית יהיה <math>X_{1,L}</math>.]]
 
עבור מערכות המערבות 2 רכיבים, C=2 ולכן F=4-P. בנוסף ללחץ ולטמפ' שהיוו את דרגות החופש היחידות במערכת החד-רכיבית, במקרה של מערכת בינארית נוספת דרגת חופש המגולמת בקביעת הההרכבההרכב של המערכת כלומר את ה[[ריכוז]] של כל אחד מהרכיבים בפאזות השונות. ברור מההגדרה של המונח ריכוז, כי סך כל הריכוזים בכל אחת מהפאזות במערכת תמיד שווה ל-1:
 
<math>\sum_{i=1}^C X_i^a =1</math>
דוגמה למערכת בינארית היא תערובת של שני חומרים עם [[מסיסות]] מלאה אחד עם השני (גם בפאזה המוצקה וגם בפאזה הנוזלית). ארבעת המשתנים התרמודינמיים שמתארים מערכת זו כוללים את הטמפרטורה (T), הלחץ (p), ריכוז חומר א' בפאזה הנוזלית (<math>X_{a,L}</math>) וריכוז חומר א' בפאזה המוצקה (<math>X_{a,S}</math>). אבל, כפועל יוצא מחוק הפאזות של גיבס, רק שניים מתוך המשתנים התרמודינמיים יכולים להקבע באופן בלתי תלוי כאשר נרצה לתאר שיווי המשקל בין שתי הפאזות (P=2, C=2 ולכן F=2). כלומר, שאם דרגות החופש הגלובליות הטמפ' והלחץ יקובעו לערכים ספציפיים, יקבעו באופן חד ערכי גם ריכוזי הרכיבים בכל אחת מהפאזות. אילוץ זה על המשתנים התרמודימיים נובע משוויון הפוטנציאלים הכימיים של הפאזות השונות של כל אחד מהרכיבים.
 
על מנת לפשט את הדיון בנוגע למעברי הפאזה ואת דיאגרמות הפאזה במערכות בינאריות, בדרך כלל מקבעים את אחד הפרמטרים הגלובליים (לחץ או טמפרטורה), כך שמספר דרגות החופש הוא F'=3-C (כאשר 'F מסמל כי אחת מדרגות החופש קובעה). בצורה זו דיאגרמת הפאזה (ראו איור 2) מייצגת את התלות בריכוז הרכיבים ובפרמטר החופשי הנוסף (טמפ' או לחץ). בהינתן לחץ p וטמפ' T (כאשר כפי שמתואר באיור 2: <math>T_S<T<T_L</math>), יתקיים מצב שיווי משקל בין שתי הפאזות כאשר הריכוז הכולל של התערובת יהיה בין שתי העקומות. במקרה כזה, ניתן לשרטט [[איזותרמה]] אשר תפגש עם העקומה של כל פאזה בריכוז שיווי המשקל של הפאזה, וכך ניתן לדעת מהו ריכוז כל אחת מהפאזות.
 
== ראו גם ==