二级相变
定义普通的相变(称一级相变)中的两相平衡时,两物态(例如气态和液态)的化学势相等,但两物态的偏摩尔体积和偏摩尔熵发生突变:同时还有焓值H1≠H2;热容Cp,1≠Cp,2。故在一级相变时有焓变,熵变,自由能的变化。而发生二级相变时,既没有焓变,也没有熵变。但物质的比热容C,热膨胀系数α和压缩系数κ会发生改变:埃伦费斯特把这种相变称为二级相变。实例液氦的λ相变氦-4的正常沸点是4.2K,减压下沸点下降。但当其沸点降至2.17K(−270.98°C)时,沸腾突然停止。测定其物理性质,压缩系数,热膨胀系数和比热容发生突变,但没有焓变和体积的变化。超导金属某些金属具有一转变温度Tc,低于此温度时电阻突然消失。Tc与磁场有关,无加外磁场时这种转变没有热效应,是二级相变。磁性转变点铁磁性物质加热到某一温度时,磁畴被破坏,转变为顺磁性物质。这一磁性转变点称为居里点,此温度称为居里温度,此转变是二级相变。合...
定义
普通的相变(称一级相变)中的两相平衡时,两物态(例如气态和液态)的化学势相等,但两物态的偏摩尔体积和偏摩尔熵发生突变:
同时还有焓值H 1 ≠H 2 ;热容C p,1 ≠C p,2 。故在一级相变时有焓变,熵变,自由能的变化。而发生二级相变时,既没有焓变,也没有熵变。但物质的比热容C,热膨胀系数α和压缩系数κ会发生改变:
埃伦费斯特把这种相变称为 二级相变 。
实例
液氦的λ相变
氦-4的正常沸点是4.2K,减压下沸点下降。但当其沸点降至 2.17 K (−270.98°C) 时,沸腾突然停止。测定其物理性质,压缩系数,热膨胀系数和比热容发生突变,但没有焓变和体积的变化。
超导金属
某些金属具有一转变温度T c ,低于此温度时电阻突然消失。T c 与磁场有关,无加外磁场时这种转变没有热效应,是二级相变。
磁性转变点
铁磁性物质加热到某一温度时,磁畴被破坏,转变为顺磁性物质。这一磁性转变点称为居里点,此温度称为居里温度,此转变是二级相变。
合金的有序-无序相变
有序的合金晶胞中的原子代表不同的原子,而无序则代表混合原子。例如β-黄铜为体心立方晶胞,铜原子位于晶胞体心,锌原子位于晶胞角顶。温度升高至某一数值T Φ 时,这种规则的排列完全被破坏,两种原子出现在体心或角顶的概率一样,合金变为无序,此转变也属于二级相变。
参考资料
傅献彩等. 物理化学(上) 第五版. 高等教育出版社. 2005年7月: 326–330.
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