Задание № 20 · ОГЭ

Фазовое равновесие

Условия сосуществования вещества в двух агрегатных состояниях
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Фазовое равновесие — это состояние, при котором два агрегатных состояния вещества сосуществуют, а переходы между ними происходят с одинаковыми средними скоростями. Поэтому количество вещества в каждой фазе в среднем не изменяется.

Фазовое равновесие
Состояние термодинамической системы, в котором две фазы находятся при одинаковых температуре и давлении, а прямой и обратный фазовые переходы между ними взаимно компенсируются. Например, жидкость и её пар могут испаряться и конденсироваться с одинаковыми средними скоростями.
\(T\)
температура
К
\(p\)
давление
Па
\(p_нас\)
давление насыщенного пара
Па

Условие равновесия

Для равновесия двух фаз необходимы одинаковые температура и давление на границе раздела. Кроме того, при постоянных внешних условиях не должно происходить преимущественного перехода вещества из одной фазы в другую. На молекулярном уровне это означает равенство средних скоростей прямого и обратного процессов.

Для жидкости и пара при заданной температуре равновесие устанавливается, когда пар становится насыщенным. Его давление называют давлением насыщенного пара \(p_нас\). Если часть пара удалить, испарение временно преобладает; если увеличить количество пара, преобладает конденсация. Затем равновесие восстанавливается.

\[v_{\text{исп}}=v_{\text{конд}},\qquad p_{\text{пара}}=p_{\text{нас}}(T)\]
№
Пример

В закрытом сосуде находятся вода и водяной пар при постоянной температуре. В установившемся состоянии вода продолжает испаряться, а пар — конденсироваться, но за одинаковые промежутки времени испаряется и конденсируется одинаковая масса воды. Это динамическое равновесие.

!
Не путайте

Фазовое равновесие — не то же самое, что остановка перехода. Молекулы продолжают испаряться и конденсироваться, поэтому равновесие называют динамическим. Также равенство температур само по себе недостаточно: важно равенство скоростей взаимных переходов.

Проверьте себя

Что произойдёт с жидкостью и паром в закрытом сосуде, если часть пара удалить при постоянной температуре?

Условия фазового равновесия помогают понять условия кипения: кипение начинается, когда давление насыщенного пара жидкости становится равным внешнему давлению.

Главное за минуту

Главное

  • Фазовое равновесие — динамическое равновесие двух фаз при одинаковых температуре и давлении.
  • Для жидкости и пара выполняется \(v_{\text{исп}}=v_{\text{конд}}\), а давление пара равно \(p_нас(T)\).
  • При изменении условий равновесие нарушается, но система стремится установить его заново.