X F+ C F= 2F + CF.
c.Giản đồ trạng thái hệ một cấu tử
Giản đồ pha được tạo ra dựa trên cơ sở các số liệu thực nghiệm. Giản đồ pha của hệ một cấu tử được biểu diễn trong tọa độ phẳng áp suất - nhiệt độ.
Từ: f = C ( F + 2
Với hệ 1 cấu tử => C = 1 => f = 1 - F + 2
=> f = 3 - F
Vì đối với hệ 1 cấu tử thì số pha F nhiều nhất có thể là 3.
=> số bậc tự do lớn nhất trong hệ 1 cấu tử là 2. Dưới đây là giản đồ pha của nước:
Ðường OA là đường thăng hoa của H2O rắn, biểu diễn sự cân bằng giữa nước đá với hơi nước, nghĩa là trên đó (ứng với nhiệt độ, áp suất thích hợp) có sự cân bằng tồn tại đồng thời giữa nước ở pha rắn và nước ở pha hơi.
Ðường OB biểu diễn sự cân bằng giữa nước đá với nước lỏng. Ðường OC biểu diễn sự cân bằng giữa nước lỏng với hơi nước.
O là tọa độ tại đó có sự cân bằng tồn tại đồng thời cả 3 pha rắn, lỏng, hơi của nước, đó là vị trí có nhiệt độ 0,0098oC, áp suất 4,58mmHg và được gọi là điểm ba của nước.
Ở vùng H2O rắn (hoặc nước lỏng hoặc hơi nước) có số pha F = 1. => số bậc tự do trong vùng đó là: f = 3 - F = 3 - 1 = 2
Nghĩa là trong các vùng này ta có thể tự do thay đổi 2 thông số nhiệt độ và áp suất (trong chừng mực nào đó) mà số pha của hệ vẫn là 1.
=> Số bậc tự do trên đó: f = 3 - F = 3 - 2 = 1.
Nghĩa là trên các đường này chỉ có thế thay đổi tự do 1 thông số nhiệt độ (hoặc áp suất), thông số kia thay đổi tương ứng theo, và hệ vẫn còn cân bằng tồn tại hai pha. Còn ở điểm ba (0), số pha F = 3
=> Số bậc tự do: f = 3 - F = 3 - 3 = 0
=> Tại đây không thể thay đổi thông số nhiệt độ hay áp suất được mà chỉ có một trị số xác định (0,0098oC; 4,58mmHg) để nước tồn tại đồng thời 3 pha.
Ðộ dốc các đường OA, OB, OC có thể được giải thích khi dựa vào phương trình Clapeyron:
Căn cứ vào dấu của mà biết được P, T đồng biến hay nghịch biến và căn cứ vào độ lớn của mà đường biểu diễn dốc nhiều hay ít.