Термодинамические системы подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенные или однофазные системы характеризуются одинаковыми термодинамическими свойствами в любой ее части в состоянии равновесия.
Гетерогенные системы состоят из различных по своим свойствам частей, разделенных поверхностью раздела.
Фазой называют часть равновесной гетерогенной системы, ограниченную поверхностью раздела и характеризующуюся при отсутствии внешнего поля сил одинаковыми физическими свойствами во всех ее точках.
На рис. 5.1 число фаз Ф = 4:
Рис. 5.1. Схема равновесной 4-фазной гетерогенной системы
► твердые: - кварц; - NaCl;
► жидкая:
- раствор NaCl;
► газовая:
- пар H2O.
Число фаз в равновесной системе не может быть произвольным. Составляющими веществами системы 2 называются все вещества, которые могут быть выделены из системы и существовать вне ее.
Ионы нельзя выделить из системы, поэтому они не могут быть составляющими веществами.
Водный раствор хлорида натрия и нитрата натрия содержит ионы: Na+, K+, Cl-, NO3-, из которых могут быть выделены вещества: NaCl; KCl; NaNO3; KNO3; Н2О, т.е. число составляющих веществ В = 5.
Компонентами системы называют те составляющие вещества, наименьшее число которых необходимо и достаточно для образования всех возможных фаз данной системы, находящихся в равновесном состоянии. Число независимых компонентов (К) равно числу составляющих систему веществ за вычетом числа ограничений (У). Под числом ограничений (У) имеется в виду число независимых уравнений, связывающих концентрации данных веществ.
Различные сочетания трех агрегатных состояний вещества определяют типы фазовых превращений:
Ж/Г → Ж/Т → Ж/Ж.
По числу компонентов системы подразделяются на одно-, двух-, трех-компонентные и т.д. В зависимости от условий существования и способа образования система может характеризоваться разным числом компонентов, даже при наличии в ней одних и тех же веществ. Так, система, содержащая в качестве составляющих веществ Сl2, СО, СОСl2, может быть образована двояко: