광물의 상태도

1. 상률과 상태도
물의 예를 들어보자. 지구상에서 물은 고체, 액체, 기체 이렇게 3가지 상태로 존재한다. 물은 0℃에서 얼고 100℃에서 끓는다. 단, 이러한 조건이 성립하기 위해서는 반드시 1기압 상태여야 한다. 즉, 이렇게 물질의 상태가 온도나 압력 등의 변화에 따라 어떻게 달라지는가를 나타낸 것이 상태도이다. 그렇다면, 어느 일정한 압력 하에서 물이 얼음으로 변해가는 상황을 생각해보자. 물이 담긴 물을 냉동실에 넣어두면, 시간이 지날수록 물의 온도가 내려가고 0℃부근에서 얼음이 만들어지기 시작한다. 하지만, 0℃에서 물이 얼음으로 상태 변화할 때, 일정한 시간 동안 0℃에 머물러 있다. 그리고 물이 모두 얼음으로 되는 시점에 다시 온도가 내려가기 시작한다. 이런 현상은 깁스(Gibbs)가 제시한 상률로 이해할 수 있다.