Question

物理化学自由度数怎么算

Answer 1

相律的公式为：F= C - P + n

F为自由度。只能为0或正整数。最小也就是取到0。

P为相的数目。（相，是指物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。相与相之间有界面叫相界面）

n为能够影响系统平衡状态的外界因素的个数，如温度、压力、磁场、电场、重力场、渗透压等等。

由于一般情况下，我们只考虑温度和压力，所以一般情况下，相律写成

F= C - P +2。

C代表的是独立的组分数。

C= S - R - R’

S为系统中存在的物质的种类的数目，简称物种数。

R为独立存在的平衡反应的个数。

R’ 为浓度的限制条件。

扩展资料

1、 相律是根据热力学平衡条件推导而得，因而只能处理真实的热力学平衡体系，不能预告反应动力学（即反应速度问题）。

2、相律表达式中的“2”是代表外界条件温度和压强。如果电场、磁场或重力场对平衡状态有影响，则相律中的“2”应为“3”、“4”、“5”。如果研究的系统为固态物质，可以忽略压强的影响，相律中的“2”应为“1”。

3、必须正确判断独立组分数、独立化学反应式、相数以及限制条件数，才能正确应用相律。

4、只表示系统中组分和相的数目，不能指明组分和相的类型和含量。

5、自由度只取“0”以上的正值。如果出现负值，则说明系统可能处于非平衡态。

参考资料来源：百度百科-相律

参考资料来源：百度百科-自由度数

Answer 2

计算公式：F = C - P + n

其中 F：表示系统的自由度

C ：系统的独立组元数

P ：相态数目

n ：外界因素，多数取n=2，代表压力和温度；对于熔点极高的固体，蒸汽压的影响非常小，可取n=1。

相律是研究相平衡的基本规律，表示平衡物系中的自由度数，相数及独立组分数之间的关系。

相律是1875年，吉布斯同志推导出来的，当然了吉布斯同志也提出了吉布斯函数，及化学势的概念。（所以说，吉布斯从理论上全面解决了热力学系统的平衡问题，为化学热力学奠定了基础）

相平衡系统的自由度数是和系统内的物种数、相数有关的。对于物种数、相数较少的系统来说，根据经验可以判断其自由度数；但对于多种物质、多相系统来说，要确定系统的自由度数，单凭经验就很困难了，因此需要有一个公式来引导，值就是相律。

扩展资料

假设一个平衡系统中有C个组分、P个相，对于每一个相来说，温度、压力及其相成分（即所含各组分的浓度）可变。确定每个相的成分，需要确定(C-1)个组分浓度，因为C个组分浓度之和为100%。现有P个相，故有P(C-1)个浓度变量。

所有描述整个系统的状态有P(C-1)+2个变量。但这些变量并不是彼此独立的，由热力学可知，平衡时每个组分在各相中的化学势都必须彼此相等。

一个化学势相等的关系式对应一个浓度关系式，应减少一个系统独立变量。C个组分在P个相中共有C(P-1)个化学势相等的关系式，因此整个系统的自由度数应为：F=P（C－1）+2－C（P－1）=C－P+2。

参考资料来源：百度百科-自由度数

参考资料来源：百度百科-相律

Answer 3

计算公式：F = C - P + n

其中 F：表示系统的自由度

C ：系统的独立组元数

P ：相态数目

n ：外界因素，多数取n=2，代表压力和温度；对于熔点极高的固体，蒸汽压的影响非常小，可取n=1。

相平衡系统发生变化，系统温度、压力及每个相的组成均可发生变化。一个相中若含有S种物质时，需要有S-1种物质的相对含量来描述该相的组成，有一种物质形成的相，相的组成不变。

我们把能够维持系统原有相数而可以独立改变的变量（可以是温度、压力或表示相组成某些物质的相对含量）叫做自由度，这种变量的数目叫做自由度数。

扩展资料：

相平衡系统的自由度数是和系统内的物种数、相数有关的。对于物种数、相数较少的系统来说，根据经验可以判断其自由度数；但对于多种物质、多相系统来说，要确定系统的自由度数，单凭经验就很困难了，因此需要有一个公式来引导，值就是相律。

在相的推导中应用的代数定理是n个方程式能限制n个变量。因此，确定系统状态的总变量数与关联变量的方程式数之差就是独立变量数，也就是自由度数，即： 自由度数=总变量数-方程式数

参考资料来源：百度百科——自由度数

Answer 4

热 力学中，自由度 F 是当系统为平衡状态时，在不改变相的数目情况下，可独立改变的因素（如温度和压力），这些变量的数目叫做自由度数。例如，液态水系统，可以再一定范围内任意改变温度和压力，仍可保持单相的水不变，则该系统的自由度为2，记作F = 2。若系统是液态水与水蒸气平衡共存，如果指定温度，则系统压力必须等于该温度下的水的饱和蒸汽压，否则系统中汽、液两相就会有一相消失，这时压力并不能任意选择，故自由度数为1，即F = 1。也就是说，若系统保持汽-液共存的相态不变，温度和压力两者中只能任意变动一个。因此自由度数实际上是系统的独立变量数。
系统的自由度跟其他变量的关系

F = C - P + n
其中 F：表示系统的自由度
C ：系统的独立组元数（number of independent component）
P ：相态数目
n ：外界因素，多数取n=2，代表压力和温度；对于熔点极高的固体，蒸汽压的影响非常小，可取n=1。