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Zustandsdiagramme

Phasenregel

Die physikalisch-chemische Bedeutung der geometrischen Elemente Punkt, Kurve und Fläche eines p,T-Diagramms lässt sich wie folgt zusammenfassen.

Tab.1
Physikalisch-chemische Bedeutung eines p,T-Diagramms.
Tripelpunkt: 3 Phasen koexistent p und T liegen fest
Kurve: 2 Phasen koexistent p oder T ist wählbar, T bzw. p liegt dann fest
Fläche: nur 1 Phase existiert p und T sind frei wählbar

Die Freiheit der Wanderung im p,T-Diagramm - mit den Ortskoordinaten Druck und Temperatur - unterliegt also Einschränkungen. Will man zweiphasig l + g wandern, besteht nur ein Freiheitsgrad der Bewegung. Entscheidet man sich etwa für den Druck, ist die Temperatur bestimmt. Dies kann man folgendermaßen ausdrücken.

Phasenregel für einen reinen Stoff
Ist P die Anzahl der Phasen und F die Zahl der Freiheitsgrade, dann muss immer gelten:
P + F = 3

Möchte man noch berücksichtigen, dass man keinen reinen Stoff betrachtet, führt man die Zahl der Komponenten K ein. Mit ihr lässt sich die Gleichung in einer Form schreiben, die als Gibbs'sches Phasengesetz bezeichnet wird.

Gibbs'sches Phasengesetz
P + F = K + 2
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