6.1.3自由度数F(number of degree of freedom) 在不改变系统中原有平衡相数的条件下，确定 系统的平衡状态所需的独立强度变量（温度、压力、 组成等)称为系统的自由度(degree offreedom),这种 变量的数目称为自由度数，用符号F表示。 6.1.4 吉布斯相律(Gibbs'phase rule) F=C-P+2 条件自由度数F’: F’=C一P+1 F=C一P+b 证明
6.1.3 自由度数 F (number of degree of freedom) 在不改变系统中原有平衡相数的条件下，确定 系统的平衡状态所需的独立强度变量(温度、压力、 组成等)称为系统的自由度(degree of freedom)，这种 变量的数目称为自由度数，用符号F表示。 6.1.4 吉布斯相律(Gibbs’ phase rule) F＝ C－P＋ 2 条件自由度数 F’ : F’ ＝ C－ P ＋ 1 F ＝ C－ P ＋ b 证明
吉布斯相律的证明： 设有一个多相平衡系统包含S种物质，分布在P个相中。 例如a相，温度Ta、压力p和各组分的组成x、x、 xS1,共有(S-1)+2=S+1个强度性质。 此平衡系统中共有P个相，描述平衡系统的总变量数为 P(S+1)
吉布斯相律的证明: 设有一个多相平衡系统包含S 种物质，分布在P个相中。 例如α 相，温度Tα、压力pα和各组分的组成 、 、 . ,共有(S—1)+2=S+1个强度性质。 α 1 x α2 x α S−1 x 此平衡系统中共有P个相，描述平衡系统的总变量数为 P(S+1)
热力学平衡状态必须满足下列平衡条件： ①热平衡条件：T1=TP=.=TP, 共有(P-1)个 (2)力学平衡条件：pl=p2==pP, 共有(P1)个 (3)相平衡条件： =4== =.=2 ==.=S ,共有S(P-1)个 (4)化学平衡条件：独立的化学反应计量式数目R, R'个独立组成关系数目
热力学平衡状态必须满足下列平衡条件： (l)热平衡条件： T1 ＝ T2 ＝ . ＝ TP ， 共 有 ( P-1) 个 (2)力学平衡条件： p 1 ＝ p 2 ＝ . ＝ p P， 共 有 (P-1) 个 (3)相平衡条件： P 1 2 1 1 1 µ = µ = L = µ P 2 2 2 1 2 µ = µ = L = µ P S 2 S 1 S µ = µ = L = µ ．．．．．．．．．．． ，共有 S (P-1) 个 (4)化学平衡条件：独立的化学反应计量式数目 R ， R’个独立组成关系数目
2(P-1)+S(P-I)+R+R =(P-1)S+2)+R+R F=平衡系统的总变量数一平衡时变量间 必须满足的关系式的数目 F={S+1)}一{(P1)S+2)+R+R'} =(S-R-R)-P+2 F=C-P十2 返回
2(P—1)＋S(P—l)＋R＋R’ ＝(P—1)(S+2)＋R＋R’ F ＝ 平衡系统的总变量数 － 平衡时变量间 必须满足的关系式的数目 F ＝{P(S+1)}－{(P—1)(S+2)＋R＋R’} ＝(S－R－R’)－P＋2 F ＝C－P＋2 返回
例6.1.3试计算下述平衡系统中的自由度数F: (①)由C02(s)及C02(g)建立的平衡系统， (i)由HgO(s)分解为Hg(g)及O,(g)建立的平衡系统， 解： C-S-R-R F=C-P+2 (1)S=1;R=0,R'=0,C=1-0-0=1 P=2;F=1-2+2=1 2)S=3;R=1;R'=1;C=3-1-1=1 P=2,F=1-2+2=1
例6.1.3 试计算下述平衡系统中的自由度数F : (i)由CO2(s)及CO2(g)建立的平衡系统; (ii)由HgO(s)分解为Hg(g)及O2(g)建立的平衡系统. 解: C ＝ S － R － R’ F＝C－P＋2 (1) S ＝ 1; R ＝0; R’ ＝0; C ＝ 1 －0 －0 ＝1 P＝2; F ＝ 1 －2 ＋2 ＝1 (2) S ＝ 3; R ＝1; R’ ＝1; C ＝ 3 －1 －1 ＝1 P ＝2; F ＝ 1 －2 ＋2 ＝1