相变是指 物质在外部参数(如温度、压力、磁场等)连续变化之下,从一种相(态)忽然变成另一种相的过程。这种变化通常伴随着热量的吸收或释放,以及体积的突变。相变是物质系统不同相之间的相互转变,常见的相变包括冰变成水、水变成蒸气,以及磁铁的铁磁性消失等。
相变可以分为两类:
一级相变(或第一类相变):在发生相变时,有体积的变化同时有热量的吸收或释放。例如,冰变成水、水变成蒸气等。
二级相变(或第二类相变):在发生相变时,体积不变化,也不伴随热量的吸收和释放,只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等物理量发生变化。例如,某些金属在超导转变时的相变。
相变在自然界和科技工作中非常普遍,研究相变有助于优化材料制备工艺,设计和剪裁材料性能。