吉布斯相律计算器

吉布斯相律用于计算在不改变平衡相数的情况下，可以独立改变的强度变量个数。无反应系统的标准形式为 F = C − P + 2，其中 F 为自由度，C 为独立组分数，P 为相数，最后的二代表温度和压力。相律是解读化学、材料科学、地质学和化学工程相图的重要基础。 相是具有均匀强度性质和组成的物理均一区域。液态水、冰和水蒸气是三个不同的相，即使它们含有同一种化学组分。组分是表达所有相的组成所需的最少独立化学成分。组分数不一定等于物种数，尤其当物种之间存在反应或组成约束时。 纯水仅有一个相时，C = 1、P = 1，因此 F = 2。温度和压力均可变化，同时系统仍保持单相。在液气共存曲线上，P = 2、F = 1，因此选定温度后，平衡压力也随之确定。在三相点，三个相共存且 F = 0。若独立改变温度或压力，就会失去一个相，因此三相点是无变量状态。 许多实际相图固定一个强度变量。凝聚相图通常在恒压下绘制，相律简化为 F = C − P + 1。如果温度和压力均固定，则减少两个自由度。本计算器通过从完整相律中减去所选固定强度变量个数，处理这些情况。负值表示在给定假设下，输入数量的相不能自由共存。 这个简单表达式假设系统处于平衡，且没有电、磁、重力或表面效应等额外影响。反应系统需要根据独立反应调整组分数，亚稳相也不属于通常的平衡相。相律预测的是维数，而非实际平衡温度、压力或组成。可用它检查相图拓扑结构、分类无变量与单变量状态，并判断完全确定平衡状态前还需指定多少信息。