Diagrama de fases da Água

Diagramas de fase mostram os estados preferido física da matéria em diferentes temperaturas e pressão. Dentro de cada fase, o material é uniforme com relação à sua composição química e estado físico. A temperaturas e pressões típicas da Terra (marcado por um ' E ' abaixo ) a água é um líquido, mas torna-se sólido (ou seja, gelo) se a temperatura é reduzida abaixo de 273 K e gasosos (isto é, o vapor de água) umase a sua temperatura é elevada acima de 373 K, com a mesma pressão. 

Cada linha (fase) em um diagrama de fase representa uma fronteira de fase e dá as condições, quando duas fases podem coexistir de forma estável (em qualquer proporção relativa). Aqui, uma pequena mudança na temperatura ou pressão pode causar as fases de forma abrupta mudança de um estado físico para o outro. Onde três linhas fase de juntar-se, há um "ponto triplo", quando três fases de forma estável, mas pode coexistir de forma abrupta e mudar totalmente um no outro dado uma ligeira mudança na temperatura ou pressão. 

Nas condições singular de temperatura e pressão, onde a água líquida, a água gasosa e gelo hexagonal estável coexistem, há um "ponto triplo", onde tanto do ponto de ebulição da água e ponto de fusão do gelo são iguais. Quatro linhas de fase não pode reunir-se em um único ponto. A 'ponto crítico' ocorre no final de uma linha de fase em que as propriedades das duas fases tornam-se indistinguíveis uns dos outros, por exemplo, quando, em condições singulares de temperatura e pressão, a água é quente o suficiente liqiuid e água gasosa está sob pressão suficiente que suas densidades são idênticos. Pontos críticos são encontrados geralmente no final de alta temperatura da linha de fase líquido-gás.

O diagrama de fase da água

O diagrama de fase da água é complexa, bter um número de pontos triplos e uma ou possivelmente duas, pontos críticos.Muitas das formas cristalinas metaestável pode permanecer em grande parte do espaço de fase de baixa temperatura em baixas pressões. Um modelo termodinâmico de água e gelo I h, III , V e VI [ 1320 ] funções e termodinâmica das transições de fase [ 1658 ] têm sido descritas. Os gelos conhecido pode ser dividido, por análise de cluster das suas estruturas [1717 ], para os gelos de baixa pressão ( de gelo hexagonal , cúbico de gelo e gelo-eleven ). os gelos de alta pressão ( gelo e sete , e oito de gelo e gelo-dez ) e os outros (que se encontra na faixa relativamente estreita de pressões moderadas entre cerca de 200-2000 MPa).

 

Diagrama de fases da Água

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DIAGRAMA DE FASES DA ÁGUA

 

Teoricamente, todas as substâncias podem ser representadas em um diagrama do tipo pressão x temperatura, denominado diagrama de fases que nos informará quais as fases que existem no sistema, conhecendo‐se a pressão e a temperatura. Um dos diagramas de fases mais estudados é o da água.

Cientistas realizarem muitos experimentos nos quais uma amostra dessa substância foi submetida a pressões e temperaturas conhecidas.

Para cada par de valores pressão temperatura escolhido, observou‐se o estado físico da água: sólido, líquido ou gasoso ; como o que aparece esquematizado no gráfico abaixo de pressão x temperatura.

O diagrama de fases da água permite avaliar o estado físico de uma mostra de água em função da pressão e da temperatura a que está submetida e também permite prever como a pressão e/ou temperatura devem ser alteradas a fim de provocar mudanças de estado físico numa amostra de água.

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