أسئلة: مخطط الطور

الإجابة الصحيحة: درجة الحرارة والضغط

المحور الأفقي يمثل درجة الحرارة، بينما يمثل المحور الرأسي الضغط لتحديد حالة المادة.

الإجابة الصحيحة: منحنى الانصهار

منحنى الانصهار هو الحد الفاصل الذي توجد عنده المادة في اتزان بين الحالة الصلبة والسائلة.

الإجابة الصحيحة: النقطة الثلاثية

النقطة الثلاثية هي نقطة تقاطع المنحنيات الثلاثة وتتواجد عندها المادة في الحالات الثلاث.

الإجابة الصحيحة: المائع فوق الحرج

عند درجات حرارة وضغوط أعلى من النقطة الحرجة، توجد المادة في حالة المائع فوق الحرج.

الإجابة الصحيحة: منحنى التسامي

منحنى التسامي هو الذي يفصل بين الحالة الصلبة والحالة الغازية مباشرة.

الإجابة الصحيحة: غليان

التحول من الحالة السائلة إلى الغازية عبر منحنى ضغط البخار يسمى غليانًا.

الإجابة الصحيحة: يجمع بين خصائص الغاز والسائل

المائع فوق الحرج يجمع بين قدرة الغاز على الاختراق وقدرة السائل على الإذابة.

الإجابة الصحيحة: ترتفع

في أغلب المواد، يرتفع منحنى الانصهار مع زيادة الضغط، مما يعني ارتفاع درجة الانصهار.

الإجابة الصحيحة: النقطة الحرجة

النقطة الحرجة تقع عند الطرف العلوي لمنحنى ضغط البخار.

الإجابة الصحيحة: لأنه يذيب المواد دون إتلافها بالحرارة

يُستخدم لاستخلاص المكونات الحساسة للحرارة دون إتلافها بفضل خصائصه الفريدة.

الإجابة الصحيحة: ترسيبًا

التحول من الحالة الغازية إلى الصلبة يسمى ترسيبًا (عكس التسامي).

الإجابة الصحيحة: درجة الحرارة والضغط معًا

حالة المادة النقية تعتمد على قيمتي درجة الحرارة والضغط معًا.

الإجابة الصحيحة: لأن كثافة الماء السائل أكبر من كثافة الجليد، فزيادة الضغط تخفض درجة الانصهار

زيادة الضغط تشجع التحول إلى الحالة الأكثف، والسائل في الماء أكثف من الصلب؛ لذلك تنخفض درجة الانصهار بزيادة الضغط.

الإجابة الصحيحة: لأن ضغط النقطة الثلاثية لـ $\text{CO}_2$ أعلى من $1\ \text{atm}$

عند ضغط أقل من ضغط النقطة الثلاثية لا توجد منطقة سائل، فيعبر مسار التسخين منحنى التسامي مباشرة.

الإجابة الصحيحة: تكثف

المسار الرأسي لأعلى من منطقة الغاز إلى منطقة السائل عبر منحنى ضغط البخار يمثل تكثفًا.

النقطة الثلاثية: هي نقطة تقاطع منحنيات الانصهار وضغط البخار والتسامي، وتوجد عندها المادة في حالاتها الثلاث (صلبة وسائلة وغازية) في اتزان. النقطة الحرجة: هي الطرف العلوي لمنحنى ضغط البخار، وعندها لا يمكن التمييز بين السائل والغاز، وتنشأ بعدها حالة المائع فوق الحرج.

يُفضل لأنه يجمع بين قدرة الغاز على اختراق المسام وقدرة السائل على إذابة المواد، مما يسمح باستخلاص المكونات مثل الكافيين أو زيوت العطور في ظروف تمنع إتلافها بالحرارة العالية التي قد تتطلبها المذيبات التقليدية.

عند خفض الضغط وقطع منحنى التسامي من المنطقة الصلبة إلى المنطقة الغازية، تتحول المادة مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية، وتسمى هذه العملية التسامي.

المخطط يتكون من ثلاثة أقسام: المنطقة الصلبة (يسار)، المنطقة السائلة (وسط)، والمنطقة الغازية (يمين/أسفل). يفصل بين الصلب والسائل منحنى الانصهار، وبين السائل والغاز منحنى ضغط البخار، وبين الصلب والغاز منحنى التسامي.

يمكن ذلك بتحديد النقطة الناتجة عن تقاطع قيمتي الضغط ودرجة الحرارة على المخطط؛ المنطقة التي تقع فيها هذه النقطة (صلبة، سائلة، أو غازية) تمثل الحالة الفيزيائية للمادة تحت تلك الظروف.

يحدث تحول في الحالة الفيزيائية للمادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وتسمى هذه العملية الغليان (أو التبخر).