Como faço para fazer um diagrama de fases da água?

Ao saber onde o normal pontos de ebulição e congelamento são (em $"1 atm"$ ), ponto crítico e ponto triplo são e a inclinação das curvas de coexistência líquido-sólido, vapor-líquido e vapor-sólido.

Observe que o diagrama de fases é simplesmente um gráfico de pressão versus temperatura.

Sabemos que $T_f = 0^@ "C"$ at $"1 atm"$ e $T_b = 100^@ "C"$ at $"1 atm"$ são o normal congelação e pontos de ebulição, Respectivamente.

O ponto crítico é quando o líquido e o vapor existem ao mesmo tempo, em algum momento $(P_c,T_c)$ com um $P$ vs $T$ gráfico. Para água, $P_c = "218.3 atm"$ e $T_c = 374.2^@ "C"$ .

O ponto Triplo é quando o sólido, líquido e vapor existem ao mesmo tempo, em algum momento $(P_"trpl", T_"trpl")$ . Para água, $T_"trpl" = 0.01^@ "C"$ e $P_"trpl" = "0.006032 atm"$ .

O Equação de Clapeyron descreve a inclinação de uma curva de coexistência, $(dP)/(dT) = (DeltabarH_"trs")/(TDeltabarV_("trs"))$ . Nós omitimos a derivação, mas:

$DeltabarH_"trs"$ é o molar entalpia da transição de fase.
$DeltabarV_"trs"$ é a mudança no volume molar devido à transição de fase.
$T$ é a temperatura em $"K"$ .

Usando a equação de Clapeyron:

Para a curva de coexistência líquido-sólido no diagrama de fases da água, $(dP)/(dT) < 0$ , Desde $DeltabarV_((l)->(s)) > 0$ e $DeltabarH_"frz" < 0$ , o que indica que a água se expande quando congela (isso é incomum).
Para a curva de coexistência de vapor líquido, $(dP)/(dT) > 0$ , Desde $DeltabarV_((l)->(g)) > 0$ e $DeltabarH_"vap" > 0$ , o que indica que a água se expande quando vaporiza (como sempre).
Para a curva de coexistência de vapor sólido, $(dP)/(dT) > 0$ , Desde $DeltabarV_((s)->(g)) > 0$ e $DeltabarH_"sub" > 0$ , o que indica que a água se expande quando sublima (claramente).

Coloque tudo isso em um diagrama de fases:

Simplesmente anote onde está cada ponto, e você poderá pelo menos esboçar sua forma geral. Observe que o diagrama de fases é simplesmente um gráfico de pressão versus temperatura.