위상 다이어그램: 예제 및 해결된 연습

영형 단계 다이어그램 온도와 압력을 알면서 주어진 시간에 물질이 어떤 물리적 상태인지 정의 할 수있는 그래프입니다.

실험실 측정은 주어진 물질의 위상 다이어그램을 만드는 데 사용됩니다.

다이어그램은 고체, 액체 및 증기 상태를 나타내는 세 영역으로 나뉩니다.

이 영역을 구분하는 선의 점은 물질이 두 가지 상태에있을 수있는 온도 및 압력 값을 나타냅니다.

위상 다이어그램에는 다음 요소가 있습니다.

곡선 퓨전: 고체 상태와 액체 상태에 해당하는 영역을 구분합니다.
곡선 증발: 액체 및 증기 단계에 해당하는 영역을 분리합니다.
곡선 승화: 고체상과 증기 상에 해당하는 영역을 분리합니다.
삼중점: 세 곡선 (융합, 기화 및 승화)의 교차점. 이 점은 물질이 동시에 세 가지 상태에있을 수있는 온도 및 압력 값을 나타냅니다.
임계점: 물질이 증기 인 최고 온도를 나타냅니다. 그 시점부터는 더 이상 액체 상태와 증기 상태를 구분할 수 없습니다. 임계점 이상의 온도에서 물질은 가스가됩니다.

아래 그림에서는 위상 다이어그램을 보여줍니다.

자세한 내용은: 물리적 상태 변화.

녹는 곡선

일반적으로 물질은 융합되면 부피가 증가하고 반대로 응고되면 부피가 감소합니다. 결과적으로 압력이 증가하면 융점 (용융 온도)이 증가합니다.

그러나 물 중 일부 예외가 있으며 용융시 부피가 감소합니다. 이 경우 압력이 증가하면 융점이 감소합니다.

따라서 이러한 물질의 용융 곡선은 다음과 같습니다.

예

CO 위상 다이어그램 고려₂ (이산화탄소) 아래에 나와있는 질문에 답하십시오.

a) CO는 어떤 단계입니까?₂, 온도가 -60 ° C이고 압력이 50 atm 일 때?
b) 일정량의 CO₂ 액체는 56 기압의 압력을 받고 용기에 갇혀 있습니다. 액체가 가열되어 압력을 일정하게 유지하면 기화가 발생하는 온도 값은 얼마입니까?
c) CO의 삼중점 온도와 압력 값은 얼마입니까?₂?
d) 드라이 아이스 (CO₂)는 2 기압의 압력을받습니다. 일정한 압력을 유지하면서 가열됩니다. 특정 순간에 위상 변화가 발생하기 시작합니다. 이 변경의 이름은 무엇입니까?

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해결:

a) 다이어그램을 관찰하면 CO가₂ 고체 상태 일 것입니다.
b) 온도가 20 ° C에 도달하면 기화가 발생합니다.
c) 삼중점은 CO의 경우 세 곡선의 교차점에 해당합니다._2,온도가 -57 ° C이고 압력이 5.2 atm 일 때 세 가지 물리적 상태가 공존 할 수 있습니다.
d) 승화가 발생합니다

자세한 내용은 다음을 참조하십시오.

응고
녹는 점과 끓는점
증발
응축

해결 된 연습

1) 에넴-2000

오늘날에도 사람들은 환경보다 낮은 온도에서 물을 절약하기 위해 토기 용기 (항아리 또는 초벌구이 세라믹 냄비)를 사용하는 것이 매우 일반적입니다. 이 때문입니다:

a) 점토는 환경에서 물을 분리하여 마치 스티로폼처럼 항상 자체 온도보다 낮은 온도로 유지합니다.
b) 점토는 화학 성분으로 인해 물을 "동결"시키는 힘이 있습니다. 반응에서 물은 열을 잃습니다.
c) 점토는 다공성이므로 물이 통과 할 수 있습니다. 이 물의 일부가 증발하여 모 링가와 나머지 물에서 열을 받아 냉각됩니다.
d) 점토는 다공성이므로 물이 주전자 외부에 가라 앉을 수 있습니다. 외부 물은 항상 내부보다 높은 온도입니다.
e) 모링가는 자연적으로 물의 온도를 낮추는 흡습성 물질을 방출하는 일종의 천연 냉장고입니다.

답변보기

대안 c: 점토는 다공성이므로 물이 통과 할 수 있습니다. 이 물의 일부가 증발하여 모 링가와 나머지 물에서 열을 받아 냉각됩니다.

2) Ita-2013 년

다음 그림에 개략적으로 표시된 가상 단계 다이어그램을 고려하십시오.