Física y Química de 1º de Bachillerato: Estados de la materia y diagramas de cambio de estado

Diagramas de fase:

En termodinámica y ciencia de materiales se denomina diagrama de fase o diagrama de estados de la materia, a la representación entre diferentes estados de la materia, en función de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Por lo general son:

Presión (eje y)
Temperatura (eje x)

Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregación diferentes, se suele denominar diagrama de cambio de estado que son todos aquellos más sencillos en los que se visualizan para cada pareja de valores presión-temperatura para una sustancia pura, como puede ser el del agua:

Si la sustancia está en estado sólido, líquido o gas.
Si está sufriendo un cambio de estado.

Generalmente, para una presión y temperatura dadas, el cuerpo presenta una única fase excepto en las siguientes zonas:

Línea roja: sublimación - deposición (o sublimación inversa), coexisten e estado sólido y gaseoso, muestra la interfase sólido-gas.

Línea azul: coexisten la fase líquida y la gaseosa. Puede ser una vaporización - condensación (o licuefacción). Por tanto muestra la interfase líquido-gas.

Línea verde: coexisten la fase sólida y la fase líquida. Puede ser una fusión o una solidificación. Muestra la forma habitual de la interfase sólido-líquido.

Línea verde discontinua muestra el comportamiento anómalo de dicha interfase para el agua (hielo-agua líquida), es decir para el agua esta es su interfase sólida-líquida. Para la mayoría de líquidos será la línea verde continua.

Punto triple: En este punto del diagrama coexisten los estados sólido, líquido y gaseoso. Estos puntos tienen cierto interés, ya que representan un invariante (no cambia) y por lo tanto se pueden utilizar para calibrar termómetros.

El diagrama de fase para el agua (evidentemente pura) muestra el punto de fusión y de ebullición a la presión exterior de 760 mmHg = 1 atm (presión atmosférica).