طبقهبندی گذارهای فاز
گذارهای فاز بر اساس نحوه رفتار کمیتهای ترمودینامیکی در گذار طبقهبندی میشوند، که تقسیمبندی اصلی بین گذارهای مرتبه اول با گرمای نهان و گذارهای پیوسته بدون آن است.
Definition
طبقهبندی گذارهای فاز آنها را بر اساس رفتار تحلیلی انرژی آزاد در گذار سازماندهی میکند: گذارهای مرتبه اول ناپیوستگی در مشتقات اول خود را با گرمای نهان نشان میدهند، در حالی که گذارهای پیوسته دارای مشتقات اول پیوسته اما مشتقات بالاتر منفرد هستند.
Scope
این موضوع به تمایز بین گذارهای مرتبه اول، که با ناپیوستگی در مشتقات اول انرژی آزاد و گرمای نهان مرتبط مشخص میشوند، و گذارهای پیوسته (مرتبه دوم)، که در آنها مشتقات اول پیوسته هستند اما مشتقات بالاتر واگرا یا جهشی هستند، میپردازد. همزیستی، فراپایداری و پسماند، نمودارهای فاز و نقطه بحرانی، و طبقهبندی ارنفست و محدودیتهای آن نیز شامل میشوند.
Core questions
- چگونه رفتار مشتقات انرژی آزاد، گذارهای مرتبه اول را از گذارهای پیوسته متمایز میکند؟
- چرا گذارهای مرتبه اول شامل گرمای نهان، فراپایداری و پسماند میشوند؟
- چه اتفاقی برای تمایز بین فازها در یک نقطه بحرانی میافتد؟
- محدودیتهای طرح طبقهبندی اصلی ارنفست چیست؟
Key concepts
- گذارهای مرتبه اول و گرمای نهان
- گذارهای پیوسته (مرتبه دوم)
- همزیستی فاز و نقطه بحرانی
- فراپایداری و پسماند
- طبقهبندی ارنفست و محدودیتهای آن
Clinical relevance
تمایز مرتبه یک گذار برای درک ذوب، جوش و تصعید، گذارهای مغناطیسی و ابررسانا، و فرآیندهای مهندسی از تبلور تا تشکیل آلیاژ، که در آنها گرمای نهان و پسماند پیامدهای عملی دارند، اهمیت دارد.
History
ارنفست در دهه 1930 پیشنهاد کرد که گذارها را بر اساس پایینترین مشتق ناپیوسته انرژی آزاد طبقهبندی کند؛ این طرح بعدها به تمایز مدرن مرتبه اول در مقابل پیوسته اصلاح شد، زمانی که واگراییها، به جای جهشهای ساده، در نقاط بحرانی شناسایی شدند.
Key figures
- Paul Ehrenfest
- Lev Landau
Related topics
Seminal works
- landaulifshitz1980stat
- stanley1971
Frequently asked questions
- چرا ذوب مرتبه اول است اما گذار کوری پیوسته است؟
- ذوب گرمای نهان را جذب میکند و تغییر چگالی ناپیوسته را نشان میدهد که از نشانههای یک گذار مرتبه اول است، در حالی که مغناطش یک فرومغناطیس در نقطه کوری به طور پیوسته به صفر میرسد و گرمای نهانی ندارد، که مشخصه یک گذار پیوسته است.