Различные агрегатные состояния вещества определяются прежде всего температурой и давлением: если давление мало, а температура достаточно высока, то вещество будет находиться в газообразном состоянии, при низкой температуре вещество будет твердым, при умеренных (промежуточных) температурах — жидким. В соответствии с этим для количественной характеристики агрегатных состояний вещества часто используется очень наглядная фазовая диаграмма вещества, которую строят в координатах давление — температура. Примером может служить диаграмма, представленная на рис. 27.

image247

Диаграмма состоит из трех областей, отвечающих кристаллическому (К), жидкому (Ж) и газообразному (Г) состояниям. Эти области отделены друг от друга кривыми: плавления = кристаллизации Ов, -кипячения, конденсации Or и сублимации ч =£ десублимации Оа. Точка пересечения этих кривых О называется тройной точкой: приimage245вещество может сосуще­ствовать в трех агрегатных состояниях, причем жидкость и твердое вещество при этом имеют одинаковое давление пара. Координатыimage246тройной точки— это единственная пара значений давления и температуры, при которых одновременно могут сосу­ществовать три фазы. Например, на диаграмме состоя­ния воды этой точке соответствует давление 4,58 мм рт. ст. и температура 273°К (0°С).

При температуре выше критической (на диаграмме ей соответствует точка К) кинетическая энергия частиц становится больше их энергии взаимодействия, и поэтовму вещество существует в газообразном состоянии при любом давлении. На рис. 27 видно, что при давлении, большем Ро, нагревание твердого вещества приводит к его плавлению (например, при Р плавление происходит в точке d). После того как все вещество расплавится, дальнейшее повышение температуры приведет к закипанию жидкости в точке е.

При давлении, меньшем Р0 (например, при P2), нагревание твердого вещества приводит к переходу из кристаллического состояния непосредственно в газообразное (в точке g), т. е. сублимации. Для большинства веществ Р0 < Р насыщь. паров.- Лишь для немногих веществ Ро > Р насыщь. паров и нагревание кристаллов приводит к их сублимации — примером такого вещества является йод.