相图

在特定温度和压力下，二氧化碳 可以固体、液体或气体的形式存在。这种依赖关系可绘制为相图，相图包括三个基本特征：区域、线 和点。区域代表单相的 温度和压力状况。在标准压力下，二氧化碳 可以是固体或气体，具体取决于温度。在低于 5.1 atm 的压力下，如果提高固体二氧化碳的温度，它将直接 转变为气相，而不会通过 液态。当压力超过 5.1atm 时，将发生经过所有三个相的转变 固相到液相和液相到气相 分隔各区域的直线或曲线 表示曲线两侧的相 处于平衡状态时 的温度和压力。例如，1 atm 和 78.5 C 处的点 位于分隔固相和蒸气相的曲线上，因此在这些状态下 存在固体-蒸气平衡。因此，这被称为升华曲线。类似地，蒸发曲线上 存在液气平衡，而熔化曲线上存在固液平衡。这些曲线通常被称为相界。在 5.1 atm 和 56.6 C 时，所有三个相将共存。这就是二氧化碳的三相点。在 73 atm 和 31 C 时，二氧化碳的液相和蒸气相 将聚结成单相超临界 流体。这就是二氧化碳的临界点。在临界点以外的区域，压力或温度变化 都不能将超临界流体转化为气体或液体。水的相图与二氧化碳的相图 有一些显著的区别。二氧化碳的熔化曲线的 斜率是正的，而对于水，斜率是负的。这是水的一个非典型特征。对于二氧化碳，增加压力有利于液-固转变，但对于水，增加压力有利于固-液转变。对于二氧化碳，压力越高有利于 形成更致密的固体。对于水，压力越高有利于形成更致密的液体。