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■ Das Wichtigste in Kürze: (a) Eine Substanz wird durch eine Reihe von physikalischen Parametern charakterisiert, die in ihrem Phasendiagramm angegeben sind. (b) Die Phasenregel stellt eine Verbindung zwischen der Zahl der Variablen her, die verändert werden können, ohne dass sich die Zahl oder die Art der Phasen im Gleichgewicht verändern.

Abb. 4-4 Eine allgemeine Darstellung der Gebiete, in denen gasförmige, flüssige und feste Phase am stabilsten sind (d. h., das niedrigste chemische Potenzial aufweisen). Die feste Phase ist beispielsweise bei niedriger Temperatur und hohem Druck stabil. In den folgenden Abschnitten werden wir die Lage der Phasengrenzlinien genauer bestimmen.

Das Phasendiagramm eines Stoffs ist eine grafische Darstellung der Druck- und Temperaturbereiche, in denen die einzelnen Phasen thermodynamisch stabil sind (Abb. 4-4). Streng genommen können zwei beliebige intensive Variablen verwendet werden (z. B. Temperatur und Magnetfeld, in Kapitel 5 werden wir den Molenbruch als weitere Variante kennen lernen), aber im vorliegenden Kapitel konzentrieren wir uns auf Druck und Temperatur. Die Bereiche werden durch Phasengrenzlinien (oder Koexistenzkurven) voneinander getrennt; diese repräsentieren Wertepaare (p, T), bei denen zwei Phasen miteinander im Gleichgewicht stehen und ihre chemischen Potenziale gleich sind.