Paineenlämpötiladiagrammissa

Paineenlämpötiladiagrammi, usein lyhennettynä PT-diagrammi, on graafinen esitys aineen tilanmuutoksista sen paineen ja lämpötilan funktiona. Se kuvaa eri faasien, kuten kiinteän, nesteen ja kaasun, esiintymisalueita tasossa, jossa pystyakselilla on paine ja vaaka-akselilla lämpötila.

Diagrammissa esiintyy useita keskeisiä pisteitä ja käyriä. Faasirajat, jotka erottavat eri faasien alueet toisistaan, edustavat olosuhteita, joissa kaksi faasia on tasapainossa. Esimerkiksi höyrystymiskäyrä kuvaa paineen ja lämpötilan suhdetta, jossa neste ja kaasu ovat tasapainossa. Sulamiskäyrä puolestaan esittää vastaavasti kiinteän ja nestemäisen faasin tasapainoa.

Kolmoispiste on erityinen piste PT-diagrammissa, jossa kaikki kolme faasia – kiinteä, neste ja kaasu – ovat samanaikaisesti tasapainossa. Jokaisella aineella on oma yksilöllinen kolmoispisteensä, joka määritellään tietyllä paineella ja lämpötilalla. Kriittinen piste on toinen merkittävä piste, jonka jälkeen ei ole enää mahdollista erottaa nestettä ja kaasua toisistaan. Tämän pisteen yläpuolella aine esiintyy superkriittisenä fluidina.

PT-diagrammit ovat hyödyllisiä työkaluja kemian, fysiikan ja insinööritieteiden aloilla, koska ne auttavat ymmärtämään ja ennustamaan aineiden käyttäytymistä eri olosuhteissa. Niiden avulla voidaan esimerkiksi suunnitella prosesseja, joissa aineita kuumennetaan, jäähdytetään tai paineistetaan. Diagrammit ovat olennaisia myös materiaalitieteessä ja termodynamiikassa.