五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】水的沸点是多少? -- 橡树村

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家园 回答

一,对水或其他纯净物三相点一定存在么?换句话说是不是这三条线必然交于同一点。从几何上似乎可以这么认为,但我想知道有没有物理上的解释。

实际上这可以看成是两条线,而不是三条。一条是凝固态与气体的分界线,另一条是两个凝固态之间的分界线。这样看,两条线就必然相交。

二,这张图上超临界点右上仍有液气分界线,那么超临界态是指存在于这条线上还是包括附近的一片区域。如果是前者那么超临界点左下的液气分界线为什么不能认为是超临界态。如果是后者那么这个区域是什么范围。是否温度超过374摄氏度不管压力多少,或者压力超过218大气压而不管温度多少都是超临界态。

我选的这个图有问题,在临界点右上方,不应该再有液体分界线。严格的超临界区域是温度和压力都超过临界点温度压力的区域。对于水,温度超过临界点压力不到,是过热蒸汽,压力超过临界点而温度不到,是高压液体。

三,气固分界线到绝对零度中止,这没什么好说的,那么液固分界线上是否也有类似的超临界点存在。

我印象里面没有。

固体本身有很多相,水的完整的相图是这样的:

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

达到超临界状态以后,再增加压力,会得到固体。

四,气固,液气分界线都是单调递增的,为什么固液分界线正好相反,换句话说,压力的增加可以促使气体变成液体,为什么不会使液体变成固体而是正好相反?之所以这么问,是因为我们都有这个印象,就是随着温度的增加,水的变化顺序是固体,液体,气体。而压力增加很多时候是和温度降低做类比的,不过这时候的顺序就变成气体,固体,液体了。总有点不习惯。

液固两相界限的走向要取决于物质本身的性质,对于水来讲,压力越高凝固点越低,而对于二氧化碳,压力越高凝固点就越高。但是如果你看这个完整的水的相图,压力继续增加,液体仍然能变成固体。

五,如果压力持续增大而在固液分界线上没有超临界点,那么这条线最终会不会与Y轴相交,也就是说,那时候即使在绝对零度下,水仍然是以液体形式存在。

这个问题也可以在完整相图上得到答案。

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