39) Фазовые переходы I и II рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

Фазовые переходы I и II рода.

Фазовые переходы первого рода — фазовые переходы, при которых скачком изменяются первые производные термодинамических потенциалов   по интенсивным параметрам системы (температуре или давлению). Переходы первого рода реализуются как при переходе системы из одного агрегатного состояния в другое, так и в пределах одного агрегатного состояния (в отличие от фазовых переходов второго рода, которые происходят только в пределах одного агрегатного состояния).

Примеры:

плавление,

испарение.

Фазовые переходы второго рода — фазовые переходы, при которых первые производные термодинамических потенциалов по давлению и температуре   изменяются постепенно, тогда как их вторые производные изменяются скачкообразно. Отсюда следует, в частности, что энергия и объём вещества при фазовом переходе второго рода не изменяются, но изменяются его теплоёмкость, сжимаемость, различные восприимчивости и т. д.

Примеры:

переход ферромагнитных веществ (железа, никеля) при определенных давлении в температуре в парамагнитное состояние,

переход металлов и некоторых сплавов при температуре, близкой к 0 К, в сверхпроводящее состояние, характеризуемое скачкооб­разным уменьшением электрического сопротивления до нуля.

Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

Уравнение Клапейрона — Клаузиуса — термодинамическое уравнение, относящееся кквазистатическим (равновесным) процессам перехода вещества из одной фазы в другую (испарение,плавление, сублимация, полиморфное превращение и др.). Согласно уравнению, теплота фазовогоперехода (например, теплота испарения, теплота плавления) при квазистатическом процессеопределяется выражением

где L — удельная теплота фазового перехода, Δv — изменение удельного объёма тела при фазовомпереходе.

Уравнение названо в честь его авторов, Рудольфа Клаузиуса и Бенуа Клапейрона.