Правило фаз для воды имеет вид

С = 1+ 2 – Ф = 3 – Ф

если Ф = 1, то С = 2 (система бивариантна)

Ф = 2, то С = 1 (система одновариантна)

Ф = 3, то С = 0 (система безвариантна)

Ф = 4, то С = -1 (не имеет физического смысла)

р

A B

II

 

 

I О III

Д C

Т

Рис. 8. Диаграмма состояния воды

Кривая АО характеризует равновесие между льдом и жидкостью (кривая плавления), ВО – между жидкостью и паром (кривая кипения), СО – между льдом и паром (процесс сублимации). При этом число фаз равно двум, система одновариантна, то есть, каждому давлению соответствует строго определенная температура, и наоборот.

Точка О – тройная точка воды, когда в равновесии находятся три фазы: лед, жидкость и пар. Система в этом случае безвариантна. Для воды в тройной точке давление равно 610,6 Па и температура 273,15 К. Кривая ДО характеризует переохлажденную жидкость – метастабильное неустойчивое состояние воды.

Таким образом, при одном компоненте более трех фаз в равновесии находиться не могут, а наибольшее число степеней свободы равно двум, т. е. в системе независимо друг от друга можно менять температуру и давление.