一级相变yiji xiangbian

相变时物质的体积发生显著变化，并伴随有热量的吸收或释放的相变，又称为第一类相变或第一级相变。它是通常发生在一定的压强和温度下的相变，可由相变曲线(熔解线、汽化线或升华线)来表示。一级相变的特点是：❶在转变点，两相的化学势相等，但化学势的一级偏导数所代表的性质发生突变，即比容（单位质量物质所占的体积）和比熵（单位质量物质的熵）发生突变，且改变一有限量。例如在10⁵帕下，1千克的水沸腾而变为蒸气时，体积由1.043×10-3米³变为1.673米³。大多数物质由液相变为固相时，体积减小，而少数物质(如水、锑、铋等)体积增大；在1.013×10⁵帕下，1千克100℃的水变为同温度的水汽时，需吸热22.60×10³焦耳。
❷处于平衡的两相压强随温度的变化规律服从克拉珀龙—克劳修斯方程：

式中λ是1摩尔物质由2相变到相的相变潜热；s1、s2和v1、v₂分别是1相和2相的摩尔熵和摩尔体积。该方程是E·克拉珀龙于1834年得到的，R·克劳修斯应用热力学理论也导出了这个方程式。该式适用于任何在恒定温度和压强下发生的一级相变，描述了气—液相、液—固相和固—气相间的转变。
❸有两相共存，有亚稳态存在。例如在一定的压强和温度下发生的气—液相变，气相和液相平衡共存。在一定的条件下，会出现不稳定的过冷蒸气和过热液体，它们是亚稳态，遇到有限大小的涨落或扰动，这种状态就会很快回到稳定的状态。