Faseaantallen

Faseaantallen is een term uit de thermodynamica die verwijst naar het aantal afzonderlijke, macroscopische fasen die op een gegeven temperatuur en druk in evenwicht met elkaar kunnen bestaan in een systeem. Een fase is een homogeen gebied met uniforme physische eigenschappen (bijvoorbeeld een vaste stof, vloeistof of gas) die gescheiden wordt van andere fasen door duidelijke grenzen.

In fase-diagrammen en bij het toepassen van de Gibbs-faseregel speelt het aantal fasen een cruciale rol. De regel wordt vaak uitgedrukt als F = C − P + 2, waarbij F het aantal vrijheidsgraden is (temperatuur, druk of samenstelling die onafhankelijk kunnen variëren zonder het aantal fasen te veranderen), C het aantal componenten, en P het aantal aanwezige fasen. Zo kan het aantal fasen in een systeem met meerdere componenten variëren naargelang de toestand (bijv. koud, warm, onder druk of op een bepaald samenstellingsniveau).

Voorbeelden: in een zuiver enkelcomponentensysteem bij constante druk en temperatuur bestaat doorgaans één fase (P = 1). Bij smelten of verdampen van water bij 1 atm en 0 °C kunnen ijs en water gelijktijdig aanwezig zijn in twee fasen (P = 2). In een eutectisch binair systeem kan op het eutectische punt drie fasen tegelijk voorkomen (twee vaste fasen en een vloeistof).

Faseaantallen kunnen door omstandigheden veranderen en zijn een bepalende factor in het begrip van fase-diagrammen, legeringen en geavanceerde materialen.