2.23 Fázový diagram čisté látky

Při zahřívání tuhého  CO2 za atmosférického tlaku  CO2 neroztaje, ale mění se přímo v páry (sublimuje). Schematicky načrtněte pT fázový diagram  CO2 a vyznačte polohu trojného bodu  CO2 s ohledem na výše uvedenou skutečnost.

Výsledek

displaymath

Řešení

Podstata správného řešení úlohy spočívá v pochopení pT fázového diagramu čisté látky. Ve schematickém diagramu musí být jednoznačně patrné, že tlak v tojném bodě  CO2 je vyšší než atmosférický tlak (obvykle reprezentovaný hodnotou 101,325 kPa).

Pro ilustraci je na obrázku uveden reálný diagram  CO2, ve kterém jsou uvedeny hodnoty tlaku a teploty pro trojný a kritický bod.

displaymath

Poznámka
Na animovaném obrázku je znázorněn experiment, při kterém byl tuhý  CO2 zahříván v uzavřené silnostěnné zkumavce (vlevo) a v otevřené zkumavce (vpravo). V uzavřené zkumavce tlak par  CO2 dosáhl hodnoty větší než je tlak v trojném bodu a tudíž docházelo k tání tuhého  CO2. V otevřené zkumavce docházelo k sublimaci za atmosférického tlaku.

       fig/troj02p.gif       fig/co2.gif

Upozornění: Podobný experiment sami raději neprovádějte. Tlak par  CO2 v uzavřeném prostoru může dosáhnout i více než 10 MPa! V našem experimentu zkumavka nebyla uzavřena zcela hermeticky.