Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

110 LUKU 6. FAASIEN JA FAASIMUUTOSTEN TERMODYNAMIIKKAAvv kv nBECIAIIDPKuva 6.11: Maxwellin konstruktio.lisäparametrien käyttöön. Van der Waalsin tilanyhtälö antaa kuitenkin laadullisestioikeita ennusteita ja on siksi riittävä tarkasteltaessa monia faasimuutoksiinliittyviä ilmiöitä.6.8.3 Maxwellin konstruktioKuvan 6.10 mukaan kun lämpötila on kriittistä lämpötilaa alempi T < T c onmahdollista löytää lukupareja(v k , v n ), joista toinen, v k , sijaitsee harvan aineenpuolella (höyry) ja toinen, v n tiheän aineen puolella (neste), ja jotka molemmatvastaavat samaa painetta. Mutta miten näistä pareista voidaan löytää se, jokakuvaa nesteen ja höyryn tasapainoa?Gibbsin ja Duhemin yhtälön (4.39) mukaandµ = −( SN)dT+( VN)dP = −sdT+ vdP.Jos nyt tarkastellaan yhtä kuvan 6.10 isotermiä, on dT = 0 jadµ = vdP. (6.33)Yhtälö (6.33) voidaan integroida nesteestä kaasuun pitkin isotermiä, ja kunmuistetaan, että tasapainoehtojen mukaan µ k = µ n , saadaan∫ µkµ ndµ = µ k − µ n =∫ vkv nvdP = 0.Integrandi v(P) on moniarvoisuutensa vuoksi hieman hankala, ja siksi onkinparasta turvautua geometriseen tarkasteluun. Vaihdetaan v- ja P-akselienpaikat ja jaetaan integraali kuvan 6.11 mukaisesti neljään osaan:∫ vkv nvdP =+∫ BA∫ DC∫ CvdP+vdP+B∫ EDvdPvdP= Ala I−Ala II. (6.34)