Важливим розділом термодинаміки є вивчення перетворень між різними фазами речовини, оскільки ці процеси відбуваються на практиці і мають принципове значення для прогнозування поведінки системи в тих чи інших умовах. Ці перетворення отримали назву фазових переходів, яким присвячується стаття.
Поняття, фази і компоненти системи
Перш ніж перейти до розгляду фазових переходів у фізиці, слід визначити поняття самої фази. Як відомо з курсу загальної фізики, існує три стани речовини: газоподібний, тверде та рідке. У спеціальному розділі науки – в термодинаміці – закони формулюються для фаз речовини, а не для їх агрегатних станів. Під фазою розуміють певний обсяг матерії, який має гомогенною структурою, характеризується конкретними фізико-хімічними властивостями і відділений від іншої матерії кордонами, які називаються міжфазними.
Таким чином, поняття “фаза” несе набагато більше практично значущої інформації про властивості матерії, ніж її агрегатний стан. Наприклад, тверде стан такого металу, як залізо, може знаходитися у вигляді наступних фаз: низькотемпературна магнітна об’ємно-центрована кубічна (ОЦк), низькотемпературна немагнітна ОЦК, гранецентрированная кубічна (ГЦК) і високотемпературна немагнітна ОЦК.
Крім поняття “фаза”, в законах термодинаміки також використовують термін “компоненти”, під яким розуміють кількість хімічних елементів, які складають конкретну систему. Це означає, що фаза може бути як монокомпонентной (1 хімічний елемент), так і багатокомпонентною (кілька хімічних елементів).
