Класифікація фазових перетворень
Якщо починати змінювати знаходиться в рівновазі системі деякі термодинамічні параметри, то можна спостерігати, як одна фаза буде зникати, а інша з’являтися. Простим прикладом цього процесу є танення льоду при його нагріванні.
Враховуючи, що рівняння Гіббса залежить тільки від двох змінних (тиск і температура), а фазовий перехід передбачає зміну цих змінних, тоді математично перетворення між фазами може бути описано шляхом диференціювання енергії Гіббса за її змінним. Саме такий підхід і використовував австрійський фізик Пауль Еренфест в 1933 році, коли складав класифікацію всіх відомих термодинамічних процесів, що йдуть зі зміною фазового рівноваги.
З основ термодинаміки випливає, що перша похідна енергії Гіббса по температурі дорівнює зміні ентропії системи. Похідна енергії Гіббса по тиску дорівнює зміні обсягу. Якщо при зміні фаз в системі ентропія або обсяг терплять розрив, тобто змінюються різко, тоді говорять про фазовому переході першого роду.
Далі, другі похідні енергії Гіббса по температурі і тиску – це теплоємність і коефіцієнт об’ємного розширення відповідно. Якщо перетворення між фазами супроводжується розривом у значеннях вказаних фізичних величин, тоді говорять про фазовому переході другого роду.
