Процессы перехода системы из одной фазы в другую называется фазовыми превращениями. К ним относятся процессы плавления, кристаллизации, испарения, кипения, конденсации, сублимации (возгонки) и полиморфные превращения.
Температура фазового превращения не зависит от количества равновесных фаз и является величиной постоянной (Т = const). Зависимость температуры фазового перехода от давления была установлена Клапейроном (1834 г.) и обоснована Клаузиусом (1850 г.).
Дифференциальная форма уравнения Клапейрона-Клаузиуса имеет вид:
,
где Н ф.пр. - теплота (энтальпия) фазового превращения, Дж/моль; Т ф.пр. - температура фазового превращения; V1, V2 - объёмы разных фаз.
Уравнения Клапейрона-Клаузиуса для частных случаев фазовых превращении:
1) Для процессов испарения и конденсации:
,
где DНисп.- теплота испарения , Дж/моль; Vп - объём пара, л.; Vж - объём жидкости, л. ; Ткип - температура кипения, град.
2) Для процесса плавления и кристаллизации:
,
где Нпл.- скрытая теплота плавления, Дж/моль; Vтв- объём твердого тела , л.; Тпл.- температура плавления, град ;
3) Для процесса (сублимации) возгонки:
.
где Нсубл. - теплота возгонки, Дж/моль; Тсубл. - температура сублимации, град.
4) Для процесса полиморфного превращения:
,
где DНa®b - теплота полиморфного превращения, Дж/моль;
Тa®b - температура полиморфного превращения, град.