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第五章相平衡与相图材料科学基础第二节单元系相图第二节单元系相图材料科学基础第五章相平衡与相图dGPGdGTGdGTP⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂=VdGSdGdG+−=VPG,STGTP=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂∫⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂+∫⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂+=PPTTTPdPPGdTTGTPGG00000),(αααα第二节单元系相图材料科学基础第五章相平衡与相图Pα相β相TGα=GβG单组元系统中αααα相与ββββ相的GibbsGibbsGibbsGibbs自由能曲面（G-P-TG-P-TG-P-TG-P-T）GTPα相单组元系统中αααα相的GibbsGibbsGibbsGibbs自由能曲面（G-P-TG-P-TG-P-TG-P-T）第二节单元系相图材料科学基础第五章相平衡与相图第二节单元系相图1.概述C=1，F=C-P+2=3-PP=1，f=2；P=2，f=1；P=3，f=0（1111）单元系中平衡共存的相数最多为3333，三相平衡共存时，自由度为零，压力和温度有确定值，在相图上表示为一个点。（2222）系统由单相组成时，系统的自由度最大，单相可以在一定温度和压力范围存在，单相在对应于相图中一定面积的区域。（3333）两相平衡共存时，自由度为1111，压力和温度不能独立变化，TTTT和PPPP之间存在定函数关系，两相平衡共存对应于相图中的一条曲线。材料科学基础第五章相平衡与相图（1）第二节单元系相图2.简单相图-水（1）点、线、区的意义�相区：单相平衡区，固相S，液相L，气相G�线：两相平衡共存线AO：固气两相平衡共存S+G，固相升华曲线，两相平衡反应S↔↔↔↔G。OC：固液两相平衡共存S+L，固相熔化曲线，两相平衡反应S↔↔↔↔L。OB：气液两相平衡共存L+G，液相蒸发曲线，两相平衡反应L↔↔↔↔G。�点：液固气三相平衡共存点O临界点C材料科学基础第五章相平衡与相图第二节单元系相图在单组元相图中：�面上的最平淡无奇，它只不过表明物质处于某一相的状态。�最有兴味的是线上的点，不仅代表了两相平衡的状态，而且标志着物质相状态的突变，同时伴随着系统体积的变化，热的吸收和释放。还代表了两相平衡时温度与压力的函数关系。�最为奇妙的是临界点CCCC，在临界点以上，液气不可区分，经过临界点的相变没有体积突变和潜热，没有亚稳状态，而物理性质却发生突变。这是物理学家最为感兴趣的课题。材料科学基础第五章相平衡与相图