Phasenübergänge: Unterschied zwischen den Versionen
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Für festes T <Tc ist v(p) unstetig bei p=P: | Für festes T <Tc ist v(p) unstetig bei p=P: | ||
Phasenübergang flüssig | Phasenübergang flüssig → gasförmig durch verdampfen längs | ||
p = P | p = P |
Version vom 12. September 2010, 22:17 Uhr
Der Artikel Phasenübergänge basiert auf der Vorlesungsmitschrift von Franz- Josef Schmitt des 4.Kapitels (Abschnitt 3) der Thermodynamikvorlesung von Prof. Dr. E. Schöll, PhD. |
Phasenübergänge | Klassische Modellsysteme | Thermodynamik und Statistik |
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Maxwell- Konstruktion für den Phasenkoexistenz:
Gleichgewichtsbedingung ( Vergl. § 3.5, Seite 84):
Gibbsche Energie ( Flüssigkeit) = Gibbsche Energie ( Gas)
molare Gibb´sche freie Energie : g=µ
Zusammenhang mit f ( molare freie Energie):
P entspricht dem Gleichgewichtsdampfdruck !
Mit
Maxwell- Konstruktion ( Flächengleichheitsregel A=B )
Bestimmt graphisch die Maxwell- gerade P(T)
sowie v´´ und v´
( speziell für die Näherung eines Gases gilt:
( vergl. S. 85))
ist dann die korrekte Isotherme im Koexistenzgebiet
Für festes T <Tc ist v(p) unstetig bei p=P:
Phasenübergang flüssig → gasförmig durch verdampfen längs
p = P
Metastabilität
Die Bereiche der constanten Isotherme im Koexistenzgebiet können jedoch ein bisschen der exakten Lösung der kubischen Gleichung ( Van- der - Waals- Gleichung) für v(p) folgen.
Dabei handelt es sich um überhitzte Flüssigkeit ( Siedeverzug) und übersättigten Dampf
Klassifizierung der Phasenübergänge ( Ehrenfest)
Der Phasenübergang heißt Phasenübergang n-ter Ordnung,
falls
stetig
jedoch
unstetig !
Phasenübergang erster Ordnung
unstetig
Eigenschaften:
- Phasenkoexistenz !
- Beim Übergang tritt latente Wärme auf ( verdampfungswärme
Vergleiche: Clausius- Clapeyron- Beziehung: S. 85
Phasenübergang zweiter ordnung:
- stetig
unstetig:
Eigenschaften
- keine Phasenkoexistenz
- keine latente Wärme, da
- stetig !
- führt durch den kritischen Punkt , universelle kritische Exponenten, kritische Fluktuationen, kritische Verlangsamung der Relaxation ins Gleichgewicht !!