相律的基本概念和应用
相律作为物理化学中最具有代表性的规律之一，是吉布斯根据热力学原理得出的，它用于确定相平衡系统中能够独立改变的变量个数。相和相数、自由度和自由度系数是用来推导相律的基本概念。
自由度是指维持系统相数不变情况下，可以独立改变的变量（如温度、压力、组成等），其个数为自由度数，用F表示。如纯水在气、液两相平衡共存时，若改变温度同时要维持气液两相共存，则系统的压力必须等于该温度下的饱和蒸汽压而不能任意选择，否则会有一个相消失。同样，若改变压力，温度也不能任意选择。即水与水蒸气两相平衡系统中，能独立改变得变量只有一个，即自由度数F=1。又如任意组成的二组分盐水溶液与水蒸气两相平衡系统，可以改变的变量有三个：温度、压力（水蒸气压力）和盐水溶液的组成。但水蒸气压力是温度和溶液组成的函数，故这个系统的自由度数F=2。若盐是过量的，系统中为固体盐、盐的饱和水溶液与水蒸气三相平衡。当温度一定时，盐的溶解度一定，因而水蒸气压力也一定，能够独立改变的变量只有一个，故系统的自由度数F=1。
要确定一个相平衡系统的自由度数，对于简单的系统可凭经验加以判断，但对复杂系统，如多相、多组分相平衡系统，则需要借助相律加以确定。
相律的主要目的是确定系统的自由度数，即独立变量个数，其基本思路为：
自由度数=总变量数-非独立变量数
任何一个非独立变量，它总可以通过一个与独立变量关联的方程式来表示，具有多少非独立变量，一定对应多少关联变量的方程式，故有：
自由度数=总变量数-方程式数
总变量数包括温度、压力及组成。方程式数：系统中P个相就有P个关联组成的方程。
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