ㅅ | 상평형(相平衡)

상평형(相平衡)
phase equilibrium
몇 개의 상이 상평형을 이루고 있을 때 각 상을 이루는 각 성분의 화학퍼텐셜은 같다는 조건이 성립된다. 상평형을 이루고 있는 경우에는 J.기브스의 상규칙(相規則)이 성립한다. 상평형에는 순물질(純物質)에서 다른 상 사이에 이루어진 상평형의 경우와, 서로 다른 상에 있는 다성분계(多成分系)의 상평형의 경우가 있는데, 각각 취급이 다르다.상평형의 모양은 상평형그림으로 표시되는 일이 많으며, 열평형에 있는 어떤 계의 온도나 압력을 서서히 변화시키면 한 상에서 다른 상으로 이동한다. 이것을 상전이(相轉移)라고 한다.물의 상평형그림에서 1기압 상태의 얼음을 생각해보자. 온도가 증가하여 0℃에 이르면 액체와 고체 사이의 경계선에 도달하는데 이 선은 고체와 액체가 공존하는 점을 이은 것이다. 이 온도 이상에서는 액체로 존재한다. 온도가 계속 증가하여 100℃에 이르면 다시 액체와 기체 사이의 경계선상에 이르고, 이 선은 액체와 기체가 평형을 이루고 있는 점을 이은 것이다. 이 온도 이상에서는 기체로만 존재한다. 이 경계선의 오른쪽 끝은 임계점(critical point)이라 하며 이 점에 해당하는 온도이상에서는 액체와 기체의 구분이 없어지는 초임계유체(supercritical fluid) 상태로 존재한다.한편 기체와 액체·액체와 고체·고체와 기체가 평형을 이루는 경계선이 모두 모이는 점은 삼중점이라 하며, 이 점에서는 고체·액체·기체가 모두 평형을 이룬다. 삼중점에 해당하는 압력 아래에서는 고체 상태의 얼음이 온도가 증가하여 경계선에 도달하면 고체와 기체가 평형을 이룸을 알 수 있다.