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  • Il diagramma di stato dell'acqua, detto anche diagramma di fase dell'acqua, è un particolare diagramma cartesiano in cui sono racchiuse tutte le informazioni sui passaggi di stato dell'acqua in funzione di pressione e temperatura.

    Riportando le variazioni di pressione sull'asse delle ordinate e le variazioni di temperatura sull'asse delle ascisse, ed esprimendo la pressione in atmosfere e la temperatura in gradi centigradi, il diagramma di fase dell'acqua è il seguente.

     

    Diagramma di stato dell'acqua

     

    Descrizione del diagramma di stato dell'acqua

    Avendo sottomano il diagramma di fase dell'acqua si possono dedurre tutte le informazioni relative a ciascuno degli stati di aggregazione dell'acqua.

    Innanzitutto osserviamo che il grafico è diviso in tre porzioni che individuano le condizioni di esistenza dell'acqua allo stato solido, allo stato liquido e allo stato gassoso. Le tre regioni sono divise da delle linee curve, dette linee dei cambiamenti di fase, il cui andamento è regolato dall'equazione di Clausius-Clapeyron.

    - La linea di separazione solido/gas è detta curva di sublimazione; le coppie di valori (temperatura, pressione) corrispondenti alla curva di sublimazione sono le condizioni in cui l'acqua coesiste sia allo stato solido che a quello gassoso, sotto forma di vapore acqueo.

    - La linea di separazione solido/liquido è detta curva di fusione ed evidenzia le condizioni di temperatura e pressione in corrispondenza delle quali l'acqua passa dallo stato solido a quello liquido (e viceversa).

    Osserviamo che la curva di fusione dell'acqua ha una pendenza negativa, ossia all'aumentare della pressione la temperatura di fusione dell'acqua si abbassa. Ciò è dovuto al fatto che l'acqua, quando congela, aumenta di volume, al contrario della maggior parte delle altre sostanze liquide che quando congelano diminuiscono il proprio volume.

    - La linea di separazione liquido/gas prende il nome di curva di saturazione e specifica le condizioni di temperatura e pressione in corrispondenza delle quali l'acqua passa dallo stato liquido allo stato gassoso (e viceversa).

    La curva di saturazione non si estende all'infinito, ma termina in un punto ben preciso, detto punto critico, corrispondente a

    punto critico acqua: (374,1 °C, 218,3 atm)

    Per valori di temperatura e pressione maggiori di quelle del punto critico le fasi liquida e gassosa diventano indistinguibili e si entra in quella che viene detta regione supercritica, in cui l'acqua può esistere solo sotto forma di vapore.

    Le tre linee di cambiamento di fase si incontrano nel punto triplo

    punto triplo acqua: (0,01 °C, 6,037×10-3 atm)

    nel quale coesistono le tre fasi solida, liquida e gassosa.

    Infine, il punto STP riportato nel diagramma di stato dell'acqua indica le condizioni standard di temperatura e pressione

    punto STP acqua: (20 °C, 1 atm)

    e serve a evidenziare che in condizioni normali l'acqua si trova allo stato liquido.

    ***

    Con questo è tutto! Per consultare il diagramma di fase di qualsiasi sostanza vi rimandiamo alla pagina del link.

    Risposta di Galois
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