Se decía más arriba, que el estado de una sustancia depende de las condiciones externas, y en primer lugar de la presión y de la temperatura. Por lo tanto, para cada sustancia en la base de datos experimentales, se puede elaborar un gráfico de estado en las coordenadas de la g y T, por que es fácil de determinar, en qué estado estará esta sustancia y que con él se producirá el cambio de las condiciones externas.

En la figura. 12.3 esquemáticamente se representa este gráfico para la sustancia, cuando en este espacio, además de esta sustancia, no hay nada. La curva de la cop es ya conocido por nosotros, la dependencia de la presión de насыщающего de vapor obtenido de la sustancia de la temperatura, donde A — punto crítico (figura. 8.9), y el punto A corresponde a la temperatura de solidificación del líquido bajo la presión de su ejecutadas están saturando de vapor (en caso de pérdida de energía de esa sustancia). La curva de la ua expresa la dependencia de la temperatura de la presión ejecutadas están saturando de vapor, que se encuentran sobre la superficie de un sólido cuerpo. La temperatura de fusión de una sustancia depende de la presión de, en el gráfico de la línea de sol se muestra y esta dependencia.

Cada punto en el gráfico corresponde a la равновесному estado de la sustancia, t. e. tal, en el que se puede estar indefinidamente. La parte del gráfico de la izquierda de la línea del tav coincide con el firme de la fecha de la sustancia; el área de, limitada de la línea de dom, — líquida, y el área a la derecha de la línea de ask — газообразному estado. La línea de la cop corresponde a un equilibrio líquida y gaseosa, de las fases de la, la línea sol — equilibrio de las fases líquida y sólida y la ua — equilibrio de las fases sólidas y gaseosas.

Manteniendo constantes las condiciones externas (p y T), pertinentes ningún punto en las líneas de equilibrio de fases de la ua, El tsj o de la cop, las dos fases de una sustancia puede estar en equilibrio móvil, que de una fase a otra se pasa el mismo número de moléculas. Este equilibrio puede persistir como quiera mucho tiempo, si la energía no se pasa a la sustancia y no tiene de él.

El punto se corresponden con los únicos para esta sustancia valores p y T, cuando las tres fases de esta sustancia puede estar en equilibrio. El punto en el diagrama de estado de una sustancia, que representa el equilibrio entre las tres fases de esta sustancia, se denomina punto triple. El agua, por ejemplo, en el punto triple es igual a la presión 610 Pa, y la temperatura es igual a la 273,16 A (esta temperatura utilizada para la determinación de kelvin).

Si las condiciones externas cambian (r o T, o p e r a T al mismo tiempo), el punto de, correspondiente a estas condiciones, se mueve en el gráfico (por ejemplo, calentamiento o enfriamiento a presión constante coincide con el desplazamiento de un punto en una línea horizontal). Cuando el punto en el gráfico pasa de una zona a otra, se produce la transición de una sustancia de un estado a otro. Así, al pasar a través de la línea de sol se produce la fusión o la cristalización de la, a través de la cop — evaporación o condensación, a través de los altavoces — la sublimación o la десублимация. Por lo tanto, la línea de equilibrio de fases sol, La cop y de la unión africana a la que me refiero las líneas de las transiciones de, y el diagrama de estados — el gráfico de las transiciones de.

Recordemos, que la fase de la transformación que ver con el cambio de la energía interna de una sustancia y se producen con la absorción de la (o emitir) el calor de cambio de fase de la transformación de — calor de fusión (la cristalización de la), vaporización (condensación), la sublimación (десублимации).

En el diagrama de estados de (figura. 12.3) se ve, que la sublimación y десублимация son posibles temperaturas y presiones más pequeños, que en el punto triple. Así, el hielo puede возгоняться sólo a temperaturas por debajo de 273,16 A, cuando la presión del vapor de agua sobre la superficie del hielo es menor presión насыщающего de vapor de agua.

El ácido carbónico en el punto triple tiene una temperatura de, igual -56,6°C, y la presión 5,11 atm. Por lo tanto, la presión atmosférica, el ácido carbónico sólo puede existir en estado sólido o gaseoso y "hielo seco" se convierte directamente, y el gas; a la presión normal, la temperatura de su sublimación es igual a -78°C.

La temperatura y la presión en el punto triple para una variedad de sustancias diferentes. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, en condiciones normales, la sublimación no observan.

Resulta, que la presión y la temperatura en el punto triple para la solución siempre es menor que la, que para el solvente limpio.

La línea de SAN en la mayoría de los casos, un poco rechazada desde la vertical a la derecha del punto, y para el hielo, el bismuto, galio, alemania, silicio — izquierda. El agua en el punto r=610Па (4,58 mm hg. cucharadas de) y T=273,16 A (t. e. 0,01°Con), y a la presión normal (p = 1,013*10⁵ Pa, o 760 mm hg. cucharadas de) la temperatura de fusión del hielo es igual a la 273,15 A (0°Con).

Tenga en cuenta, que en un estado inestable líquido puede encontrarse en el ámbito de la pareja (перегретая líquido) o en el ámbito de la fase sólida (переохлажденная líquido). Пересыщенный vapor puede encontrarse también en el ámbito de líquido o en el área de estado sólido. Sin embargo, la dura fase de siempre entra en estado líquido o gaseoso en la curva del tav. Por lo tanto, inflados de los cristales en la naturaleza no hay.

Características importantes tiene un diagrama de estados de helio (figura. 12.4). En este gráfico se ve, que la línea de equilibrio de fase sólida a líquida líquida y la fase gaseosa, que nunca se cruzan, t. e. en helio no hay punto triple. Otras sustancias con tal característica no se conocen.

Temperatura crítica es igual a la del helio 5,25 A. Por lo tanto, el helio se puede traducir en el estado líquido, sólo охладив por debajo de esta temperatura. Experiencias, realizadas P. L. Капицей, han demostrado, que con pequeñas presiones de helio permanece en estado líquido, incluso a temperaturas, de cualquier manera cercana al cero absoluto. Todas las otras sustancias que pasan en el estado sólido con temperaturas significativamente más altas. Helio mismo pasa en el estado sólido sólo bajo la presión de decenas de atmósferas (figura. 12.4). La línea de la sublimación del helio y de falta, t. e. sólido de helio, en ninguna circunstancia, no puede estar en equilibrio con su vapor.

El helio líquido tiene una característica importante de. A temperaturas superiores a los 2,19 A él posee convencionales para gases licuados de propiedades y se llama helio-I. Cuando el helio, bajo la presión de su ejecutadas están saturando de vapor, se enfría por debajo de la temperatura 2,19 A, se produce un cambio brusco en las propiedades de la, y él (permaneciendo líquido) entra en un nuevo estado, en la que se le llama helio-II. En este estado, el helio es como una mezcla de dos líquidos, una de ellas es la normal helio-I, y la otra es una сверхтекучую componente, absolutamente carente de viscosidad. Estos dos componentes pueden moverse libremente una dentro de la otra, sin interacción entre ellos. Сверхтекучая componente sin fricción fluye a través de los estrechos capilares y las hendiduras.

En el gráfico (figura. 12.4) la esfera de la existencia de helio-I y el helio-II se dividen en línea discontinua. Сверхтекучая componente, se forma al pasar el helio-I—helio-II, aumenta al futuro, la disminución de la temperatura, y una absoluta cero todo el helio líquido debe ir en сверхтекучее estado.

El fenómeno de la сверхтекучести de helio, abierto P. L. Капицей, se ha explicado sobre la base de la mecánica cuántica destacado por el científico soviético los L. D. Landau. Según la teoría cuántica de la energía de las moléculas de una absoluta cero no es igual a cero, como se desprende de los clásicos de la teoría cinética de la sustancia. Las moléculas incluso al cero absoluto tienen el llamado cero de la energía más pequeña posible para ellos la energía. Helio y de las fuerzas de la interacción entre los átomos son muy pequeños, y el cero de la energía del helio de la suficiente, para impedir que los átomos de helio para formar una red cristalina. Sólo con la ayuda de una gran presión externa puede acercar a los átomos de helio tan, para que formaron cristal. Сверхтекучая componente en el helio-P, aparece con temperaturas de, próximas al cero absoluto, y consta de los átomos de helio con el cero de la energía.