Gibbs faseregel
I kjemi og termodynamikk beskriver Gibbs' faseregel det algebraiske forholdet som eksisterer mellom antall frihetsgrader (L) eller uavhengige termodynamiske variabler i et lukket system ved likevekt (som trykk eller temperatur ), antall faser i likevekt ( F) og antall kjemiske komponenter (C) i systemet. Denne regelen etablerer forholdet mellom de 3 heltallene gitt av:
| Symbol | Navn |
|---|---|
| Grader av frihet | |
| Antall kjemiske komponenter | |
| Antall faser i likevekt |
Gibbs 'faseregel ble avledet fra prinsippene for termodynamikk av Josiah Willard Gibbs i 1875.
Fradrag
De (intensive) variablene som trengs for å beskrive systemet er trykket (+1), temperaturen (+1) og de relative molfraksjonene av komponentene i hver fase (+F(C-1)) til hver av komponentene av hver fase, som gir oss et maksimalt antall frihetsgrader m = F(C-1)+2 for ethvert system.
Den viktige termodynamiske betingelsen er at i termodynamisk likevekt er Gibbs frie energiforandringer for små masseoverføringer mellom faser null. Denne tilstanden tilsvarer at det kjemiske potensialet til hver komponent er det samme i alle faser, noe som pålegger r = C(F-1) flere restriksjoner eller ligninger for et system i likevekt. Det kan også sies at systemets frihetsgrader faktisk er antallet intensive variabler som kan varieres uavhengig og vilkårlig uten faseendring.
Gibbs sin regel for likevekt sier nøyaktig at L = m - r = C - F +2. Fra denne ligningen kan et hvilket som helst ledd i likheten fjernes.