熱力學相變是指熱力學體系具有相態的多樣性。物質在不同的巨觀約束條件下，能夠呈現為不同的相態，既可以是單相形態，也可以是多相平衡共存的態。各個相具有顯著不同的巨觀行為，具有不同的對稱性。
基本介紹
- 中文名：熱力學相變
- 含義：熱力學體系具有相態的多樣性
- 種類：兩種
- 相關公式：Clapeyron 方程
一類相變稱之為一級相變，特點是，如果改變體系的獨立強度變數（例如 pVT 系統的 t，p，x1，x2，……，xr ），一旦這些變數或其中之一達到相變能發生的值時，從巨觀上看相變將突然發生。它是一種不連續的突變現象，表現出在確定的強度變數值時發生，同時體積、熵、焓等熱力學量發生不連續的但有限的突變。我們通常所見的氣、液、固態的相變都屬於這類相變。
另一類相變的特點是熱力學量的變化是連續的。相變是在強度變數的某一定範圍內發生（不是在確定值時發生），而且相變並不表現出體積、熵、焓等的改變，即它們在相變時是連續的。但 Cp ，α ，κ 在相變點附近則迅速變化，出現一個極大峰。屬於這類相變的典型例子有 He(I) 與 He(II) 的轉變，正常狀態與超導狀態的轉變，鐵磁鐵與順磁體的轉變以及合金的有序與無序的轉變等。此外，還有在相變點體積、熵、焓連續，而 Cp，α，κ 不連續但為有限的突變。超導態金屬與正常態金屬在零磁場下的轉變就屬這類型。
Clapeyron 方程代表了一級相變平衡曲線的斜率公式，它對連續相變失去意義。Ehrenfest 導出了二級相變平衡曲線的斜率公式，稱為 Ehrenfest 方程
