Contents of Today S.J.T.U. Phase Transformation and Applications Review previous Non-ideal Solution Gibbs-Duhem Relation Integrating the Gibbs-Duhem Equation Dilute Solution and Colligative Properties Review of today SJTU Thermodynamics of Materials Spring2006©X.J.Jin Lecture 13 Solution Il
Phase Transformation and Applications S. J. T. U. SJTU Thermodynamics of Materials Spring 2006 © X. J. Jin Lecture 13 Solution II Contents of Today Review previous Non-ideal Solution Gibbs-Duhem Relation Integrating the Gibbs-Duhem Equation Dilute Solution and Colligative Properties Review of today
Introduction 2 S.J.T.U. Phase Transformation and Applications 相变是物质由一个相向另一个相的传递过程 扩散是物质由高浓度区向低浓度区的传递过程 化学反应可以看作是物质由反应物向产物的传递过程 在传递过程中化学势将起决定作用。 在恒温恒压下， dG=∑4，dn 再由自由能判据dG≤0可得判据的另一形式（化学势判据）： ∑4，dn,≤0 在相变过程中物质i总是由化学势高的一相向转向化学势低的 一相，直到两相中的化学势相等为止。而物质在两相中存在的 化学势差△μ；是物质传递的动力。 SJTU Thermodynamics of Materials Spring 2006 ©X.J.Jin Lecture 13 Solution Il
Phase Transformation and Applications S. J. T. U. SJTU Thermodynamics of Materials Spring 2006 © X. J. Jin Lecture 13 Solution II Introduction 2 在相变过程中物质i总是由化学势高的一相向转向化学势低的 一相，直到两相中的化学势相等为止。而物质在两相中存在的 化学势差 Δμ i 是物质传递的动力。 = ∑ i ii 在恒温恒压下， dG μ dn 再由自由能判据 dG≤0 可得判据的另一形式（化学势判据）： 相变是物质由一个相向另一个相的传递过程 扩散是物质由高浓度区向低浓度区的传递过程 化学反应可以看作是物质由反应物向产物的传递过程 在传递过程中化学势将起决定作用。 ∑ ≤ 0 i ii μ dn
例子 S.J.T.U. Phase Transformation and Applications 在等温等压下，两相平衡是常见的，如复相黄铜（铜一锌合 金)中o黄铜和β黄铜的平衡。设系统0、B两相相接触，在 等温等压下，若组分B(例如铜)有dn.由相进入B相，则o 相中B组分减少dng,而B相中B组分增加dng;其吉布斯函 数变化分别为： 0相 β相 dG=ug(-dnB) dGu(dng) 总的吉布斯函数变化等于 dG =dG+dG=(u-u)(dnB) SJTU Thermodynamics of Materials Spring 2006 ©X.J.Jin Lecture 13 Solution Il
Phase Transformation and Applications S. J. T. U. SJTU Thermodynamics of Materials Spring 2006 © X. J. Jin Lecture 13 Solution II 例子 在等温等压下，两相平衡是常见的，如复相黄铜(铜－锌合 金)中α黄铜和β黄铜的平衡。设系统α 、β两相相接触，在 等温等压下，若组分B（例如铜）有dnB由α相进入β相，则α 相中B组分减少dnB ，而β相中B组分增加dnB ；其吉布斯函 数变化分别为: )( dG −= dnBBαα μ )( dG dnBBββ = μ 总的吉布斯函数变化等于 ))(( dGdGdG dnBBB α αββ −=+= μμ α相 β相
例子续1 S.J.T.U. Phase Transformation and Applications 系统达到平衡时，即 dG 0 因为dnB≠0 所以 哈=8 上式表明，对于多组分多相系统的平衡条件是：“除系统中各 相的温度和压力必须相等外，任一组分在各相中的化学势也 必须相等。”即 4哈=4哈=…=哈 0相 B相 SJTU Thermodynamics of Materials Spring2006©X.J.Jin Lecture 13 Solution Il
Phase Transformation and Applications S. J. T. U. SJTU Thermodynamics of Materials Spring 2006 © X. J. Jin Lecture 13 Solution II 例子续1 系统达到平衡时，即 dG = 0 因为 dnB ≠ 0 所以 αβ = μμ BB 上式表明，对于多组分多相系统的平衡条件是：“除系统中各 相的温度和压力必须相等外，任一组分在各相中的化学势也 必须相等。”即 βα γ BB "=== μμμ B α相 β相
例子续2 S.J.T.U. Phase Transformation and Applications 若上述转移过程可以实现，则 0相 β相 dG=(uu)(dng)< 因为dng>0 所以 哈<g 组分B有dn由o相 进入B相 上式表明物质总是由化学势较高的相自发转移到化学势较 低的相，直到该物质在两相中的化学势相等。 对比水与水位、电流与电势的关系，也有某种势的意思， 所以称为化学势 SJTU Thermodynamics of Materials Spring2006©X.J.Jin Lecture 13 Solution Il
Phase Transformation and Applications S. J. T. U. SJTU Thermodynamics of Materials Spring 2006 © X. J. Jin Lecture 13 Solution II 例子续2 上式表明物质总是由化学势较高的相自发转移到化学势较 低的相，直到该物质在两相中的化学势相等。 对比水与水位、电流与电势的关系，也有某种“势”的意思， 所以称为化学势 若上述转移过程可以实现，则 −= < 0))(( dG dnBBB αβ μμ 因为 所以 dnB > 0 αβ < μμ BB 组分B有dnB由α相 进入β相 α相 β相