Titik Tiga dan Rajah Fasa

Air boleh hadir sebagai pepejal, cecair atau gas, tetapi fasa yang stabil bergantung pada keadaan sekeliling. Suhu sahaja tidak selalu mencukupi untuk meramalkannya kerana tekanan juga penting. Rajah fasa menggabungkan kedua-dua pemboleh ubah ini supaya kawasan kestabilan fasa dan sempadan peralihannya dapat dilihat pada satu peta.

Garis pada rajah menunjukkan keseimbangan dua fasa

Kawasan pada rajah mewakili fasa yang stabil. Garis yang memisahkan dua kawasan pula menunjukkan pasangan suhu dan tekanan yang membolehkan dua fasa berada dalam keseimbangan. Melintasi sempadan pepejal-cecair, misalnya, berkaitan dengan peleburan atau pembekuan. Sempadan cecair-gas berkaitan dengan pendidihan atau pemeluwapan.

Tiga sempadan bertemu pada titik tiga

Pada satu gabungan suhu dan tekanan tertentu, fasa pepejal, cecair dan gas boleh wujud dalam keseimbangan serentak. Keadaan ini dinamakan titik tiga. Ia bukan kawasan yang luas pada rajah, tetapi satu titik bagi bahan tulen dalam gambaran keseimbangan suhu-tekanan.

Sempadan cecair-gas berakhir pada titik genting

Apabila suhu dan tekanan meningkat sepanjang sempadan cecair-gas, perbezaan sifat antara cecair dengan gas semakin berkurang sehingga mencapai titik genting. Di atas titik genting, pemisahan biasa antara fasa cecair dengan gas tidak lagi berlaku. Titik genting berbeza daripada titik tiga dan mempunyai makna fizikal yang berlainan.

Rajah fasa air mempunyai ciri khas yang tidak terdapat pada kebanyakan bahan

Bagi air, sempadan antara ais biasa dengan air cecair mempunyai cerun yang luar biasa berbanding dengan banyak bahan lain kerana ais biasa kurang tumpat daripada air cecair berhampiran takat leburnya. Oleh itu, rajah air tidak patut dianggap sebagai templat tepat bagi semua bahan. Setiap bahan mempunyai sempadan fasa dan titik cirinya sendiri.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?