二、相律（Phase Rule）

对于多相平衡系统，描述各相状态的独立变量应等于其变量总数减去限制条件数（即变量间的关系式数）：自由度数=总变量数-变量间的关系式数。

设达平衡的多相系统（heterogeneous system）有S个物种，Φ个相，且S个物种分布在每一个相中，这样每一相中就有S个浓度变量，若采用摩尔分数表示浓度则有：

因此每一个相中有（S-1）个浓度变量，系统共有Φ个相，故系统的浓度变量数为Φ（S-1），再加上温度和压力两个变量，描述系统状态的总变量数为：Φ（S-1） +2。但是，这些变量并非都是独立的，因为在多相平衡时，每种物质在各相中的化学势必须相等，即：

可见，对于每一个物种都有（Φ-1）个关系式，S个物种共有S（ Φ-1）个关系式，也就是说，有S（ Φ-1）个限制条件。如果系统有化学反应，则每一个独立化学反应有一个平衡常数，浓度间有一个关系。设系统有R个独立化学反应，另外还有R′个浓度限制条件，则总的限制条

式（9—2）称为相律，也称吉布斯（Gibbs）相律。上式在推导过程中，曾假定每一个相内都含有S个物种，若在某一相中少某一个物种，则总变量数和限制条件数也都各少一个，所以f不变，式（9—2）仍然正确。

前面提及，对于凝聚系统压力的影响甚小，可以忽略不计，故对凝聚系统相律可写成：

有些平衡系统除温度和压力外，还可能考虑其他影响因素，如电场、磁场、重力场等共n个因素，此时相律可写成

相律是关于相平衡的规律，只适用于平衡系统。

此题与上题不同，独立变量数只有一个。

根据化学平衡中独立反应数的计算方法，则R=S-m=4-2=2