Page 512 - Основы_химии

506 Н . С. К У P H A К О В.

шѳниѳ позволяет перенести на химические системы те обозначения, которые
применяются для характеристики геометрических элементов, как простран­
ственных образов различных измерений. Например, точку мы можем рас­
сматривать как пространственный образ с нулевым числом измерений;
тогда линии, поверхности и объемы будут относиться к пространствам
одного, двух и трех измерений. Вместо измерений можно говорить о степенях
свободы, выражая последним термином число независимых переменных
(координат), свободное изменение или вариантность которых определяет
данный геометрический образ. Так, точка, лежащая на кривой, обладает
одной степенью свободы; это указывает, что свобода передвижения точки
заключается в возможности изменять одну координату, указывающую поло­
жение точки на кривой.
Исходя из этих соображений, тройная точка Л (фиг. 1), которая
характеризует в системе одного компонента устойчивое состояние трех фаз
при определенных значениях температуры и давления, будет предста­
влять равновесие с н у л е в о й с т е п е н ь ю с в о б о д ы или н о н в а р и а н т -
ную систему; аналогично, двух- и однофазные состояния, отвечающие ли­
ниям и полям диаграммы, принадлежат равновесиям с о д н о й и д в у м я
с т е п е н я м и с в о б о д ы или моно- и д и в а р и а н т н ы е системы (Тре-
вор, Банкрофт, 1897). Полученные данные сопоставлены на следующей
таблице I :
Т А Б Л И Ц А I .
Число компонентов = 1 (унарная система).

Число фаз п, участвующих в равно-
3 2 1

Число измерений геометрического образа
или число степеней свободы F (нем.
Freiheitsgrad) равновесного состояния. 0 1 2

Точка Поверх­
(тройная) Линия ность

Нонва- Монова­ Дива-
Характеристика равновесия . . . . . . риантное риантное риантноѳ

В общем случае для «-компонентной системы число степеней сво­
боды F или число измерений соответственного геометрического образа можно
определить из разности между максимальным возможным числом фаз п -f- 2
в нонвариантном равновесии и действительным числом г присутствую­
щих фаз:
/' = n -f- 2 — г.
Это соотношение, известное под названием правила фаз [617J, послужило осно­
ванием для рациональной классификации химических равновесий. По количе­
ству компонентов n мы имеем системы простые (унарные)^ двойные, тройные
и т. д. В зависимости от числа степеней свободы /"различают равновесия:
нонвариантные (кратные) точки, F=0, моновариантные линии,
дивариантные поверхности, F =2 и .т. д., в соответствии с числом изме­
рений или независимых переменных (координат) геометрического образа,
представляющего равновесное состояние. •