状態図：例と解決された演習

O 状態図は、物質の温度と圧力を知りながら、いつでも物質がどのような物理的状態にあるかを定義できるグラフです。

実験室での測定は、特定の物質の状態図を作成するために使用されます。

この図は、固体、液体、蒸気の状態を表す3つの領域に分かれています。

これらの領域を区切る線上の点は、物質が2つの状態にある可能性がある温度と圧力の値を示しています。

状態図には次の要素があります。

の曲線 融合：固体状態と液体状態に対応する領域を分離します。
の曲線 気化：液相と気相に対応する領域を分離します。
の曲線 昇華：固相と気相に対応する領域を分離します。
三重点：3つの曲線（融合、気化、昇華）の交点。この点は、物質が同時に3つの状態になり得る温度と圧力の値を示しています。
臨界点：物質が蒸気である最高温度を示します。その時点から、液体状態と蒸気状態を区別することはできなくなります。臨界点を超える温度では、物質は気体になります。

次の図に、状態図の表現を示します。

続きを読む: 物理的状態の変化.

融解曲線

一般に、物質は融合すると体積が増加し、逆に固化すると体積が減少します。結果として、圧力の上昇は融点（溶融温度）の上昇につながります。

ただし、それらの中にはいくつかの例外があり、溶融すると体積が減少します。この場合、圧力が上昇すると融点が低下します。

したがって、これらの物質の融解曲線は次のようになります。

例

CO状態図を検討してください₂ （二酸化炭素）以下に表示され、質問に答えます：

a）COはどのフェーズですか₂、温度が-60℃、圧力が50気圧のとき？
b）一定量のCO₂ 液体は56気圧の圧力にさらされ、容器に閉じ込められます。圧力を一定に保ちながら液体を加熱した場合、気化が発生する温度値はどのくらいですか？
c）COの三重点の温度と圧力の値はいくつですか₂?
d）ドライアイス（CO₂）2気圧の圧力にさらされます。一定の圧力を維持しながら加熱されます。ある瞬間に相変化が起こり始めます。この変更の名前は何ですか？

解決:

a）図を観察すると、COは次のように結論付けられます。₂ 固相になります。
b）温度が20°Cに達すると気化が起こります。
c）三重点は、COの場合、3つの曲線の交点に対応します。_2,温度が-57°C、圧力が5.2 atmの場合、3つの物理的状態が共存できます。
d）昇華が発生します

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詳細については、以下もお読みください。

凝固
融点と沸点
蒸発
結露

解決された演習

1）エネム-2000

今日でも、環境よりも低い温度で水を節約するために、陶器の容器（瓶または素焼きのセラミックポット）を使用することが非常に一般的です。それの訳は：

a）粘土は水を環境から隔離し、発泡スチロールのように常に水をそれ自体よりも低い温度に保ちます。
b）粘土は、その化学組成により、水を「凍結」する力があります。反応では、水は熱を失います。
c）粘土は多孔質であり、水が通過できるようにします。この水の一部は蒸発し、モリンガと残りの水から熱を奪い、その後冷却されます。
d）粘土は多孔質であり、水差しの外側に水が沈殿することを可能にします。外の水は常に内よりも高温になっています。
e）モリンガは一種の天然冷蔵庫で、水温を自然に下げる吸湿性物質を放出します。

回答を参照してください

代替案c：粘土は多孔質であり、水を通過させることができます。この水の一部は蒸発し、モリンガと残りの水から熱を奪い、その後冷却されます。

2）Ita-2013

次の図に概略的に示されている架空の状態図について考えてみます。