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一级相变的连续与不连续实现

经典物理 2026-02-19 v1 化学物理

摘要

一级相变通常与某些热力学变量的不连续行为和潜热的存在相关联。本研究表明情况并非必然如此。使用标准热力学,我们研究了相变的一般特征,考虑了任意数量的守恒粒子种类和共存相,以及任意一组状态变量。我们发现存在两种不同类型的相变实现方式。在第一种类型中,一个相被另一个相立即替代。因此,一些全局广延变量确实表现出不连续行为。在第二种类型中,一个相在状态变量的一个范围内逐渐(消)出现。这导致(全局)基本热力学变量的连续行为。此外,在这种情况下,无法以简单的方式定义潜热。我们推导出,当使用的广延状态变量的数量大于或等于(小于)共存相的数量时,会发生后一种(前一种)情况。因此,状态变量的选择对相变的定性性质起着至关重要的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.16563,
  title  = {Continuous and discontinuous realizations of first-order phase transitions},
  author = {Matthias Hempel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16563},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 3 figures. This article is based on a chapter of my PhD thesis from 2010 (https://doi.org/10.11588/heidok.00011172), until now, it has not been available on the arXiv. Comments welcome