Page 45 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）

  U    H    F  TVᇏݓࣁඋ࿐߶
 
G 
             （14）
  N  SV   N  Sp   N    N  Tp

2.2 溶质热力学 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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上文所述为单一物质的情况，下面将对多种物质在原子层面进行混合的情

况进行讨论。原子混合后所得物质呈液相时称为液态，呈固相时称为固溶体。

nA摩尔 A 原子和 nB摩尔 B 原子溶质中，不同组分的摩尔分数分别为

n n
x  A 和 x  B 。如图 3 所示，图中溶质②的自由能不同于溶质①，
A
n  n B B n  n B
A
A
后者相当于各组分纯物质自由能的简单相加。这是因为当多种组分在原子层面 ᇏݓࣁඋ࿐߶
上相互混合时，焓和熵均会发生变化。发生混合变化后，所产生的焓和熵分别
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0
称为混合焓∆Hmix 和混合熵∆Smix。可利用纯物质 A 和纯物质 B 的自由能G 、
A
0
G 以及∆Hmix、∆Smix 表示溶质的自由能。
B
0
0
G  x A G  x B G   H mix  T S mix （15）
X
B
A
0
0
式（15）中的 x A G  x B G 与图 3 中的相①相对应。
A
B
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图 3 混合后自由能的变化情况

利用微观状态量 W（宏观上无法区分）和玻尔兹曼常数 kB，得到∆Smix 的

表达式，式（16）。

 S mix  k  ln   （16）
W
B
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院

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