19.9
자연에서 물질은 고체, 액체, 기체의 세 단계로 존재합니다. 상 간의 전이는 두 상 사이의 상 평형을 필요로 하며 주어진 압력에 대해 특정 온도에서 발생합니다.
이러한 조건은 압력과 온도를 축으로 그래픽으로 나타낼 수 있으며, 이를 위상 다이어그램이라고 합니다.
위상 다이어그램은 열역학적 평형 상태로 공존하고 온도, 압력 또는 부피와 같은 다양한 조건에서 상 전이를 겪는 물질의 위상을 나타냅니다.
물은 실온과 대기압에서 액상에 존재합니다. 온도 0oC 이하에서는 상이 액체에서 고체로 변하는 반면 온도가 100oC 이상이면 기체 상태로 변합니다.
고체와 기체 사이의 전이를 승화라고 하며, 고체에서 액체로, 액체에서 기체로의 전이를 각각 융합 및 기화라고 합니다.
3상이 모두 공존하는 지점을 삼중점(triple point)이라고 하며, 두 위상의 속성을 구별할 수 없게 되는 지점을 임계점(critical point)이라고 합니다.
주어진 물질의 위상은 압력과 온도에 따라 달라집니다. 따라서 각 영역의 위상을 보여주는 압력 대 온도 플롯은 물질의 열 특성에 대한 상당한 통찰력을 제공합니다. 이러한 플롯을 상태 다이어그램이라고 합니다. 예를 들어, 물의 상태 다이어그램(그림 1)에서 상 사이의 실선…