§ 60. Форма поверхности
Форма
-поверхности различна в зависимости от того, находятся ли в устойчивом равновесии однородные жидкие фазы каждого данного состава.
Если фаза D находится в устойчивом равновесии, то все вертикальные сечения поверхности в точке D должны быть обращены в этой точке своей выпуклой стороной вниз. Если хотя бы одно вертикальное сечение дает кривую, обращенную вниз своей вогнутой стороной, то фаза D неустойчива. В самом деле, фаза D может тогда распасться на две фазы с уменьшением термодинамического потенциала; точки горизонтальной плоскости, изображающие эти две фазы, будут лежать на некоторой прямой, проходящей через проекцию точки D на горизонтальную плоскость.
Условия равновесия можно высказать и в другой эквивалентной форме, именно: в окрестности данной точки D
-поверхность должна располагаться целиком над касательной плоскостью. Если однородная фаза любого состава будет устойчивой, то это условие будет соблюдаться в каждой точке
-поверхности, и такая
-поверхность не будет обладать «складкой» (plait). Пусть
— координаты точки
— координаты какой-то точки Е
-поверхности, лежащей в окрестности точки D, а
— координата Е точки пересечения вертикали, проведенной из Е, с касательной плоскостью в точке D. Мы получим тогда, с точностью до членов третьего порядка малости по сравнению с
и
Условием того, что точка Е расположена выше, чем точка Е, т. е. разность
положительна для всех значений
, служат соотношения
Первое или второе из этих неравенств является следствием двух остальных.
Кривая, определяемая уравнением
называется спинодалъю. Спинодаль отделяет область устойчивых фаз от области неустойчивых фаз.
Если в какой-либо части
-поверхности условия равновесия не выполняются, т. е. хотя бы некоторые вертикальные сечения обращены вниз своей вогнутой стороной, то такая
-поверхность имеет складку. Подобного рода складка может простираться вплоть до граничных кривых, но может кончаться и во внутренней части поверхности.