吉布斯相律計算器

吉布斯相律用來計算在不改變平衡相數的情況下，可以獨立改變的強度變數個數。無反應系統的標準形式為 F = C − P + 2，其中 F 為自由度，C 為獨立成分數，P 為相數，最後的二代表溫度與壓力。相律是解讀化學、材料科學、地質學與化學工程相圖的重要基礎。 相是具有均勻強度性質與組成的物理均勻區域。液態水、冰與水蒸氣是三個不同的相，即使它們含有同一種化學成分。成分是表示所有相組成所需的最少獨立化學組成要素。成分數不一定等於物種數，尤其當物種之間有反應或組成限制時。 純水只有一個相時，C = 1、P = 1，因此 F = 2。溫度與壓力皆可變化，同時系統仍維持單相。在液氣共存曲線上，P = 2、F = 1，因此選定溫度後，平衡壓力也隨之確定。在三相點，三個相共存且 F = 0。若獨立改變溫度或壓力，就會失去一個相，因此三相點為無變狀態。 許多實用相圖固定一個強度變數。凝聚相圖通常在定壓下繪製，相律簡化為 F = C − P + 1。如果溫度與壓力皆固定，則減少兩個自由度。本計算器從完整相律中減去所選固定強度變數個數，以處理這些情況。負值表示在給定假設下，輸入數量的相無法自由共存。 這個簡單表示式假設系統處於平衡，且沒有電、磁、重力或表面效應等額外影響。反應系統需依獨立反應調整成分數，亞穩相也不屬於一般的平衡相。相律預測的是維度，而非實際平衡溫度、壓力或組成。可用它檢查相圖的拓撲結構、分類無變與單變狀態，並判斷完全確定平衡狀態前還需指定多少資訊。