UKŁADY RÓWNOWAGI

FAZOWEJ

Równowaga termodynamiczna

• Stan równowagi: minimum energii swobodnej lub równość

potencjałów chemicznych

• Energia swobodna Helmholtza: F = E – TS
• Zmiana energii wewnętrznej:

∆E = ∆Q + ∆W

• Zmiana entropii:

∆S = - ∆Q / T

• Energia swobodna Gibbsa: G = E + pV – TS
• Entalpia: H = E + pV

Energia swobodna faz stopu

Reguła dźwigni

• a/b = QB/QA
• a + b = 1
• bc

β

+ ac

α

= c

• a = (c-c

β

/ c

α

-c

β

)

• B = (c

α

-c) / c

α

-c

β

)

Reguła faz Gibbsa

• Liczba stopni swobody z = s – f + 2
• Równowaga czterech i więcej faz w układach

dwuskładnikowych jest niemożliwa (p = const)

• Równowaga trzech faz w tych układach jest możliwa w

stałej temperaturze przy określonym stężenie składników
fazach (eutektyki lub perytektyki)

• Dwie fazy są w równowadze nawet przy zmianie bądź

stężenia składnika w fazie, bądź temperatury

• Dla jednej fazy możliwa jest zmiana i stężenia, i

temperatury

Dwuskładnikowe układy równowagi

fazowej

• O zupełnej rozpuszczalności składników stanie stałym
• O całkowitym braku rozpuszczalności w stanie stałym z

eutektyką

• O ograniczonej rozpuszczalności w stanie stałym z

eutektyką

• O ograniczonej rozpuszczalności w stanie stałym z

perytektyką

Przykłady zmiennej

rozpuszczalności w stanie stałym

Układ równowagi

z fazami

międzymetaliczny

mi

Układy równowagi fazowej

ceramik

Wieloskładnikowe układy równowagi

fazowej

Układy czteroskładnikowe