相図とは？ わかりやすく解説

この項目では、物理化学の図について説明しています。その他の用法については「相図 (曖昧さ回避)」をご覧ください。

「状態図」はこの項目へ転送されています。状態遷移図については「状態遷移図」をご覧ください。

相図（そうず、phase diagram）は物質や系（モデルなどの仮想的なものも含む）の相と熱力学的な状態量との関係を表したもの。状態図ともいう。 例として、合金や化合物の温度や圧力に関しての相図、モデル計算によって得られた系の磁気構造と温度との関係（これ以外の関係の場合もある）を示す相図などがある。

三態と温度、圧力の関係で、液相(liquid phase)と固相(solid phase)の境界が融解曲線、気相(gaseous phase)と固相の境界が昇華曲線、気相と液相の境界が蒸発曲線である^[1]。 蒸発曲線の高温高圧側の終端は臨界点で、それ以上の高温高圧では超臨界流体になる。 三つの曲線が交わる点は三重点である。 融解曲線はほとんどの物質で図の通り蒸発曲線側に傾いているが、水では圧力が高い方が融点が低いので、逆の斜めである。

相律によって、純物質の熱力学的自由度は最大でも2なので、温度と圧力によって，全ての相を表すことができる^[2][3]。

金属工学においては工業的に制御が容易な組成-温度の関係を示したものが一般的で、合金の性質予測に使用される。

1. ^ 戸田源治郎. “状態図”. 日本大百科全書（小学館）. Yahoo!百科事典. 2013年4月30日閲覧。
2. ^ “状態図”. 世界大百科事典第2版（日立ソリューションズ）. コトバンク (1998年10月). 2013年4月30日閲覧。
3. ^ “状態図”. マイペディア（日立ソリューションズ）. コトバンク (2010年5月). 2013年4月30日閲覧。

• 相転移
• 全率固溶体
• 共晶
• 共析
• 包晶
• 包液
• 偏晶
• 偏析
• クラウジウス-クラペイロンの式
• 飽和蒸気圧

表 話 編 歴 物質の状態
物質の状態	固体 液体 気体 プラズマ
低温	ボース＝アインシュタイン凝縮 フェルミ凝縮 量子ホール リュードベリー状態（英語版） ストレンジ物質 超流動 超固体
高エネルギー	フェルミ縮退 クォーク物質（英語版） クォークグルーオンプラズマ 超臨界流体
その他	コロイド 結晶 液晶 アモルファス ガラス ゴム状態 準結晶 柔粘性結晶 磁気秩序 反強磁性 フェリ磁性 強磁性 String-net liquid 超ガラス
転移	沸点 臨界線（英語版） 臨界点 凝縮 凝華 蒸発 フラッシュ蒸発（英語版） λ点 融点 復氷 飽和流体（英語版） 昇華 三重点 三重臨界点 液相線と固相線
量	融解熱（英語版） 昇華熱 蒸発熱 潜熱 潜在内部エネルギー（英語版） トルートン比（英語版） 揮発性（英語版）
概念	バイノーダル（英語版） 圧縮流体（英語版） 冷却曲線 状態方程式 長距離秩序 スピノーダル（英語版） 超伝導 過冷却 過熱蒸気 過熱 熱誘電体効果（英語版）

この項目は、物理学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:物理学／Portal:物理学）。

• 表示
• 編集