状態図の定義

CandelaRocíoBarbisan | 12月 2021
化学技術者

以前は、集約状態の変化が何を意味するのかを理解することをお勧めします。 それらは具体的には状態または位相の変化です。 物質が分子流体のように単純な場合、それは明確に定義された融点と沸点を持っています。 一方、モル質量が増加すると、これらの温度は範囲、またはむしろ間隔になり、その間に相変化が発生します。

多くの場合、物質は以前に分解されているため、特定の相変化温度に到達しません。 図に示される次の相変化を定義します。

-蒸発：液体から気体へ。
- 結露：気体から液体へ。
-昇華：固体から気体へ。
-逆昇華：ガスから固体へ。
-凝固：液体から固体へ。
-融合：固体から液体へ。

一般的に、それらは熱プロセスであり、それらは 吸収 またはの配達 エネルギー それらが発生するように、エネルギーが追加または削除されると、私たちはそれに沿って移動します ダイアグラム 物質がどのような凝集状態になるかを確認するフェーズ。

ご存知のように、各物質は固有であるため、各物質には独自の状態図があります。 したがって、各図では、圧力と 温度 3つの相（固体、液体、気体）が共存する バランス. 同様に、ポイントが提示されます 致命的蒸気またはガスの曲線の上端では、この点は、高温では、ガスの圧力を上げ続ける以外に液体状態にすることはできないことを示しています。

一般に、状態図は次のように表されます。

ここでそれが観察されます、 図式 ここで、圧力は縦軸に、温度は横軸にあります。 一般に、視覚化を向上させるために、領域に色を付けることもできます。 の左側 グラフィック 物質は固体状態にあり、温度が上昇すると（つまり、 システムに供給されるエネルギーを増加させます）相変化が液体に観察され、次に液体から 蒸気。 限り、三重点の上に移動します。 三重点より下では、エネルギーの供給または除去に応じて、相変化は固体から蒸気へ、またはその逆になります。

表示されている各曲線は平衡曲線です。 たとえば、三重点から臨界点までの曲線は、液体平衡曲線です。 蒸気、左側の曲線は液固平衡曲線です。 低温および低圧では固体の蒸気圧が表されるため、以下は固体と蒸気の平衡です。 これらの平衡曲線のそれぞれは、上記の名前の相変化を表しています。

示されている状態図は、具体的には水の状態図であり、1気圧の圧力で、 沸点は100ºC（通常の沸点）で、融点は0ºC（融点）です。 正常）。 臨界点は、臨界温度374ºC、臨界圧力218 atmで観測されますが、3つの平衡が共存する三重点は0.00603atmと0.01ºCです。

さらに、圧力を上げると、融点が下がる一方で、 沸騰温度が上昇します、これはの各曲線の傾きによるものです バランス。

前述したように、各物質には独自の状態図があるため、傾向 の曲線の傾きが バランスは異なります。