ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теория Ландау фазовых переходов второго рода из "Термодинамика, статическая физика и кинетика Изд.2 " Ландау была создана весьма общая теория фазовых переходов второго рода [18], основанная на следующих предположениях. [c.424] Отметим, что эти соотношения определяют намагничение М как функцию Т, Р, и Н, М = М(Т, Р, Я) подставляя эту функцию в разложение (79.3), мы найдем химический потенциал как функцию тех же переменных. [c.425] Мы получили уравнение, которое определяет кривую фазового перехода на РГ-плоскости. Заметим, что парамагнитное состояние неустойчиво при а Т, Р) о, Т Тк,г. ферромагнитное состояние неустойчиво при а(Т, Р) о, Т Тк, так как этим значениям а соответствуют не минимальные, а максимальные значения химического потенциала (Э2/г/ЗЛ/2 0). [c.426] Так как в точке Кюри а(Т, Р) обращается в нуль, то из этих формул видно, что скачки энтропии и объема в точке Кюри равны нулю. [c.427] Отметим теперь глубокое отличие фазовых переходов второго рода от фазовых переходов первого рода. [c.432] При фазовых переходах первого рода каждая фаза сама по себе устойчива по обе стороны от точки перехода. Это следует из того, что как химический потенциал первой фазы 1 (Т,Р), так и химический потенциал второй фазы р.2(Т,Р) определены по обе стороны от точки перехода, и при фиксированной температуре мы можем найти давление, соответствующее наименьшему значению /4,-, и, наоборот, при фиксированном давлении найти температуру, соответствующую минимуму /4,- для каждой фазы. Такие давления и температуры соответствуют равновесному состоянию каждой фазы по обе стороны от точки перехода. Это следует из того факта, что на диаграммах рР и рТ (см. рис. 40, 41) кривые р и р2 существуют по обе стороны от точки пересечения, но одна из них соответствует абсолютному минимуму р, т. е. абсолютно равновесному состоянию — кривая с меньшим значением р, а другая — кривая с большим значением р — соответствует минимуму для данной фазы, т. е. метастабильному состоянию вещества. В связи с этим при фазовых переходах первого рода возможны явления перегрева и переохлаждения. [c.432] Эту особенность фазовых переходов второго рода можно понять, исходя и из других, более наглядных физических соображений. Так как в точке фазового перехода химический потенциал меняется непрерывно, то возможно либо возникновение весьма малого количества новой фазы, свойства которой сильно отличаются от свойств старой фазы, либо возникновение новой фазы во всем объеме вещества, но со свойствами, крайне мало отличающимися от свойств старой фазы. [c.432] Первый случай имеет место при фазовых переходах первого рода, когда новая фаза возникает в малых зародышах, но имеет молярный объем и молярную энтропию, отличные от соответствующих величин старой фазы. В этом случае, как мы видели в 27, благодаря существованию поверхностной энергии может происходить затяжка фазового перехода и возникают метастабильные состояния. [c.433] Второй случай имеет место при фазовых переходах второго рода, когда новая фаза — фаза с симметрией, отличной от симметрии исходной фазы, — возникает сразу во всем объеме, а не в малых зародышах . Поэтому границ раздела между фазами в этом случае не возникает и затяжка фазового перехода невозможна. [c.433] Зависимость химического потенциала от температуры и давления при фазовом переходе второго рода изображается одной плавной кривой, а не пересечением двух кривых, как при фазовых переходах первого рода. Ясно, однако, что на линии перехода термодинамические функции имеют какую-то особенность, хотя бы потому, что вторые производные химического потенциала меняются на этой линии скачком. Характер особенности химического потенциала на линии фазовых переходов второго рода до сих пор неизвестен. В связи с этим возможность разложения химического потенциала в ряд по степеням М (формула (79.3)) является, собственно говоря, проблематичной. Поэтому все рассуждения этого параграфа основаны на не проверенной до сих пор гипотезе о том, что особенности термодинамического потенциала в точках фазового перехода не сказываются на тех членах разложения /4, которые используются в наших выкладках. Это обстоятельство настоятельно подчеркивалось и Л. Д. Ландау — автором общей теории фазовых переходов второго рода. [c.433] Найти критический показатель д в теории Ландау и проверить неравенства Раш-брука - Куперсмита и Гриффитса. [c.433] Вернуться к основной статье