第四章 相变 4.1平衡判据和稳定判据 4.2化学势 4.3相平衡条件 4.4相图和相变分类 4.5相图例子 4.6一阶相变 4.7亚稳平衡：过冷和过热现象 4.8 van der Waals流体的相变 4.9连续相变和临界现象 4.10 Landau二阶相变理论
第四章 相变 4.1 平衡判据和稳定判据 4.2 化学势 4.3 相平衡条件 4.4 相图和相变分类 4.5 相图例子 4.6 一阶相变 4.7 亚稳平衡：过冷和过热现象 4.8 van der Waals 流体的相变 4.9 连续相变和临界现象 4.10 Landau 二阶相变理论
引言 Q迄今为止，我们讨论的系统都是空间均匀的系统。系统内部 所有地方物质密度、能量密度都相同。 Q在一些特殊情况下，可能会自发出现空间不均匀的情况。不 同空间部分物质处于不同形态。比如冰水混合物：水和饱和 蒸汽共存。 Q热力学参数不同，物质可以处于不同的形态。 例如：常压下，低于零度水凝结成冰；高于一百度时为蒸汽： 介于二者为液体水 。为什么会改变形态？哪种形态更稳定？什么情况下可以多种 形态共存？ 热力学平衡判据和稳定判据
引言 迄今为止，我们讨论的系统都是空间均匀的系统。系统内部 所有地方物质密度、能量密度都相同。 在一些特殊情况下，可能会自发出现空间不均匀的情况。不 同空间部分物质处于不同形态。比如冰水混合物；水和饱和 蒸汽共存。 热力学参数不同，物质可以处于不同的形态。 例如：常压下，低于零度水凝结成冰；高于一百度时为蒸汽； 介于二者为液体水 为什么会改变形态？哪种形态更稳定？什么情况下可以多种 形态共存？ ☞ 热力学平衡判据和稳定判据
4.1平衡判据和稳定判据 力学平衡判据 Q原始参量判据：总力=0，总力矩=0， Q高级参量：势能（或者总能量）最/极值点· 一二者等价，但是对于复杂系统数学上可能更加简单 多个条件合并为一个
4.1 平衡判据和稳定判据 力学平衡判据 原始参量判据：总力 =0，总力矩 =0，· · · 高级参量：势能（或者总能量）最/极值点 · · · ⇒ 二者等价，但是对于复杂系统数学上可能更加简单 多个条件合并为一个
平衡判据：平衡分类 中 露稳定平衡：能量最低，即使有很大的扰动也可恢复 能量一阶导数为零，二阶导数大于零 G】 不稳平衡：能量极大，无穷小扰动即破坏 能量一阶导数为零，二阶导数小于零 ⑧亚稳平衡：能量极小但非最小，小扰动稳定，大扰动不稳 能量一阶导数为零，二阶导数大于零 能量一阶导数、二阶导数是都为零？⑧大的涨落
平衡判据：平衡分类 ☞ 稳定平衡：能量最低，即使有很大的扰动也可恢复 能量一阶导数为零，二阶导数大于零 ☞ 不稳平衡：能量极大，无穷小扰动即破坏 能量一阶导数为零，二阶导数小于零 ☞ 亚稳平衡：能量极小但非最小，小扰动稳定，大扰动不稳 能量一阶导数为零，二阶导数大于零 ☞ 能量一阶导数、二阶导数是都为零？☞ 大的涨落
热力学系统的平衡判据 e 原始参量判据 力学平衡：压强均匀： 热学平衡：温度均匀： 化学平衡：密度均匀 Q高级参量判据？ 霉类似力学判据，可以利用热力学第二定律从特性函数的极 值条件判断平衡和稳定 热力学系统里自发有小扰动（涨落），因此只有稳定平衡 和亚稳平衡两类 大涨落情况？
热力学系统的平衡判据 原始参量判据 力学平衡：压强均匀； 热学平衡：温度均匀； 化学平衡：密度均匀 · · · 高级参量判据？ ☞类似力学判据，可以利用热力学第二定律从特性函数的极 值条件判断平衡和稳定 ☞热力学系统里自发有小扰动（涨落），因此只有稳定平衡 和亚稳平衡两类 ☞大涨落情况？