物理化学、水の相図の問題です

質問

次の問題の解答をお願いします
(1)　水と水蒸気（LとG）の境界C上の自由度を求めてください。
自由度に基づいて、次のことを説明してください。
「水は1気圧では100℃で沸騰するが、富士山頂では気圧が低いので約88℃で沸騰する。」

(2)　水の三重点(O)の自由度を求めて、圧力と温度が一意に決まることを説明してください。

回答No.1

jamf0421

相律によれば
f=c-φ+2...(i)
です。ｆは自由度（実験者が変えられる示強変数）、cは独立成分の数（系中の成分数から反応数を引いたもの）、φは相の数です。
(1)の場合独立成分はH2Oだけでｃ＝1, 相数は水と水蒸気で2ですから
f=1-2+2=1...(ii)
で自由度は1です。1 atmで沸騰するとは、圧を大気圧に選ぶと(二相が共存する)温度の方は選ぶことができなくて100℃になる、ということです。同様に富士山頂の圧に系の圧を決めると二相が共存する温度は88℃にfixされてしまう、ということです。
(2)三重点では三相共存です。よって
f=1-3+2=0
となり、自由度ゼロです。つまり実験者が自由に決められる変数はありません。圧も温度も一意的にきまります。

お礼

丁寧な解答をありがとうごさいます。
本当に助かりました。またの機会もよろしくお願いします。