Gibbs’ faseregel
regel for å beskrive hvor mange faser som kan opptre samtidig i et system i termodynamisk likevekt
Gibbs' faseregel[1][2] er en sammenheng som ble lagt frem av Josiah Willard Gibbs i hans sentrale arbeid On the Equilibrium of Heterogeneous Substances, utgitt mellom 1875 og 1878. Regelen gjelder for ikke-reaktive heterogene systemer i termodynamisk likevekt og er gitt ved
- ,
der F er antall frihetsgrader, C er antall komponenter i systemet og P er antall faser i termodynamisk likevekt med hverandre.
- Antall frihetsgrader (F) er antall uavhengige intensive variabler (f.eks. temperatur og trykk) som kan endres samtidig uten å påvirke hverandre.
- En komponent er en kjemisk uavhengig bestanddel i systemet. Hvis systemet kun inneholder én kjemisk substans (enten det er et rent stoff eller en blanding) har det én komponent (C=1), mens et system med to ikke-blandbare substanser, slik som vann og etanol, har to komponenter (C=2).
- En fase er et område med en bestemt homogen kjemisk sammensetning og en bestemt fysisk aggregattilstand (f.eks. gass, væske, fast stoff). To ikke-blandbare væsker utgjør to faser (P=2) fordi de har ulik kjemisk sammensetning selv om de har samme aggregattilstand. Et system med én kjemisk substans (f.eks. vann) i to ulike faser (f.eks. væske og gass) utgjør også to faser (P=2), men bare én komponent (C=1).
Faseregelen ved konstant trykk rediger
Når en studerer faseendringer i faste stoffer, f.eks. i materialvitenskap, kan en i mange tilfeller anse trykket for å være konstant (som regel 1 atmosfære) og dermed ignorere det som en frihetsgrad. Regelen blir da i stedet
Referanser rediger
- ^ Gibbs, J. W., Scientific Papers (Dover, New York, 1961)
- ^ Atkins, P.W.; de Paula, J. (2006). Physical chemistry (8. utg.). Oxford University Press. ISBN 0-19-870072-5.