第3章 单元系的相变_图文_第1页
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1、 3.7 相变的分类 前面考虑的相变（如液-气相变）存在相变潜热（即熵突变）和体积突变，而且可能 存在亚稳态。自然界还存在另一类相变，在转变时既无潜热又无体积突变，例如液气通过临界点的转变，铁磁顺磁的转变等。Ehrenfest对此进行了分类： 相变必须满足在相变点两相的化学势连续：m (1 (T , P ) = m (2 (T , P ) ¶m ( 2 ¶P 一级相变：化学势的一阶偏导数（S，V）存在突变： S ¹S (1 m (2 m =- ( ) ¶m ( 2 ¶T P V ¹V (1 m (2 m = ( ) T 相变点是两相化

2、学势函数的交点。在相变点两侧，化学势较低的是稳定相，化学势 较高的可以作为亚稳态存在。 二级相变（连续相变）：化学势和化学势的一阶偏导数（S，V）连续，但化学势 的二阶偏导数（Cp, a, kT）存在突变： C ¹ C =T (1 mP (2 mP k ¹k (1 T (2 T ( ) =- ( ) =- ( ) ( 2 ¶Sm ¶T ( ) P = -T ¶ 2 m ( 2 ¶T 2 P a ¹a = (1 (2 1 ¶v( 2 v ¶T P ( ) = 2 ( 2 1 ¶ m v ¶

3、;T ¶P ( ) 1 ¶v( 2 v ¶P T 2 ( 2 1 ¶ m v ¶P2 T 20 根据二级相变在邻近相变点的两点(T,P和(T+dT, P+dP上，dS(1=dS(2 和 dv(1=dv(2: dP a (2 - a (1 = ( 2) (1) dT kT - kT CmP - CmP dP = dT TVm (a (2 - a (1 ) ( 2) (1) Ehrenfest方程 根据定义，如果化学势的n阶偏导数存在突变，则称为n级相变。 连续相变：实际上，对于二级相变，化学势的二阶偏导数突变往往是趋于无穷（奇 点），但热力学函数

4、(s, u, h, f, m及一阶偏导数在相变点两侧是相等的（连续），不 存在两相共存现象，也不存在亚稳态现象。以下是连续相变的几个例子：见表3.1 对于磁介质： d m = -SmdT - m0mmdH S =S (1 m (2 m =- ( ) ¶m ( 2 ¶T (1 ¶mm ¶T H ,m = m = - (1 m (2 m ( 2 ¶mm ¶T 1 m0 ( ) ¶m ( 2 ¶H T C (1 mH ¹C (2 mH =T c ¹c = (1 T (2 T ( 2 1 ¶mm v ¶H ( ) = -T ( ) ( ) =- ( ) ( 2 ¶Sm ¶T ¶ 2 m ( 2 ¶T 2 H H ( ) ¹( ) H H =- 1 m0 ( )

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