Diagrama de fase
El diagrama de fase es un gráfico que representa las fases de una sustancia en función de la temperatura y la presión. El diagrama muestra las temperaturas de las transiciones de fase (puntos de fusión, de sublimación y de ebullición) a diferente presión.
Figura 1: Diagrama de fase del agua. Los ejes de presión y temperatura no están a escala.
- Punto triple: Punto en el que las tres fases coexisten en equilibrio. A una presión menor que el punto triple, el agua no puede existir en forma líquida, independientemente de la temperatura.
- Punto de fusión: Temperatura a la que se derrite el hielo.
- Punto de ebullición: Temperatura a la que se evapora el agua.
- Presión crítica: Presión requerida para licuar un gas a su temperatura crítica.
- Punto crítico: Temperatura y presión crítica de una sustancia. Más allá del punto crítico, las propiedades físicas del agua son intermedias, entre los estados gaseoso y líquido. Este estado se llama fluido supercrítico.
Podemos usar el diagrama de fase para identificar el estado físico de una sustancia bajo condiciones concretas de presión y temperatura. Por ejemplo, a 15 atm y -15 oC podemos observar que el agua existe en estado sólido.
El límite entre el sólido y el líquido sigue una curva negativa, lo que significa que el punto de fusión del hielo disminuye conforme aumenta la presión externa. En contraste, el límite entre líquido y gas sigue una curva positiva. Esto quiere decir que el punto de ebullición del agua aumenta conforme aumenta la presión externa.