题目
一级相变的特点是,相变发生时,两平衡相的__相等,但其一阶偏微分不相等。? ;熵体积热容化学势
一级相变的特点是,相变发生时,两平衡相的__相等,但其一阶偏微分不相等。? ;熵体积热容化学势
题目解答
答案
化学势
解析
本题考查一级相变的特点。相变是热力学系统从一个相转变为另一个相的过程,根据相变时热力学势函数的变化,可分为一级相变、二级相变等。
关键知识点:一级相变的定义
一级相变的严格定义是:相变发生时,两相的化学势相等(确保相平衡),但化学势的一阶偏导数(如熵、体积)不相等。具体来说:
- 化学势是相平衡的条件:若两相不平衡,系统会自发从化学势高的相向低的相转变,直至化学势相等达到平衡。
- 一阶偏导数的差异:化学势对温度的偏导数是负熵($(\partial\mu/\partial T)_p=-S$),对压力的偏导数是体积($(\partial\mu/\partial p)_T=V$)。因此,化学势的一阶偏导数不相等,直接对应相变时熵变($\Delta S=\mu_2(T,p)-\mu_1(T,p)$的导数差)和体积变($\Delta V$)不为零,这也是一级相变伴随体积变化、热量吸收(或释放)的原因。
选项分析
- 熵:熵是化学势的一阶偏导数,一级相变中熵不相等($\Delta S\neq0$),排除;
- 体积:体积是化学势的一阶偏导数,一级相变中体积不相等($\Delta V\neq0$),排除;
- 热容:热容是二阶导数($C_p=T(\partial S/\partial T)_p$),与一级相变的一阶偏导数无关,排除;
- 化学势:两相平衡时化学势必相等,且一阶偏导数不等,符合一级相变定义,正确。