Фазалық ауысулар

Фаза деп заттық жүйенің қалған бөліктерінен бөліну шекараларымен ажыратылған макроскопиялық біртекті бөлігін айтады, яғни оны жүйеден механикалық жолмен алуға болады.

Жабық ыдыста үстінде ауа мен су буынан тұратын қоспа болатын судың қайсы –бір массасы болсын делік. Бұл жүйе екі фазалық болып табылады. Ол екі фазадан тұрады: сұйық (су) және газ (су буы араласқан ауа). Суға мұз кесегін тастайық. Жүйе енді үш фазалыққа айналады да, енді үш фазалыққа айналады: қатты фаза (мұз), сұйық фаза (су) және газ фазасы (ауа мен су булары).

Екі немесе одан да көп фазалардан тұратын жүйе тепе-теңдікте бола алады: механикалық және жылулық. Жылулық тепе-теңдік үшін жүйенің барлық фазаларының температуралары бірдей болу керек. Механикалық тепе-теңдік үшін қажетті шарт жанасатын фазалардың шекарасынан әр түрлі жақтарындағы қысымдардың бірдей болуы.

Температуралар мен қысымдардың теңдігі - жүйенің тепе-теңдікте екендігін білдірмейді, себебі жанасатын фазалардың бір-біріне өтуі мүмкін. Мұндай өтулер (түрленулер) фазалық өтулер деп аталады.

Фазалық өтулердің мысалдарына заттың агрегаттық күйінің өзгерісін жатқызуға болады. Агрегаттық күйлер деп заттың қатты, сұйық және газ күйлерін түсінеміз. Қатты және сұйық күйлер конденсирленген күйлер деп атайды. Соынмен фазалық өтулер: булану (конденсация, балқу (кристалдану), сұйық күй, қатаю).

Фазалық өтулер кезінде қысымның температураға тәуелді өзгерісі Клапейрон-Клаузиус теңдеуімен беріледі:

мұндағы q – фазалық өтудің меншікті жылуы (меншікті балқу жылуы, меншікті булану жылуы және т.с.с.), V₁, V₂ – фазалардың меншікті көлемдері.