Faasikaavio

Laitetaan punnus roikkumaan rautalangan varassa jääpalan päältä. Videolla on esitetty muutaman kymmenen minuutin jakso tilanteesta.

Rautalanka näyttää sulattavan jäätä, koska se kulkee jääpalan läpi. Samalla jääpala jäätyy uudelleen halkeamatta. Ympäristöstä ei siirry riittävästi lämpöä, jotta jääpala sulaisi yleisesti. Sulamista tapahtuu vain rautalangan kohdalla.

Ohuen rautalangan varassa roikkuu punnus. Punnuksen paino jakaantuu jääpalan päällä pienelle rautalangan peittämälle alalle, mikä kasvattaa jääpalaan kohdistuvaa painetta. Paine vaikuttaa aineen olomuotoon. Jääpala sulaa paineen takia rautalangan alla ja rautalanka kulkee palan läpi. Rautalangan painuttua jonkin matkaa sisään jääpalaan sen yläpuolella on sulamisesta syntynyttä vettä, joka jäätyy uudelleen. Normaali ilmanpaine ei riitä pitämään vettä sulana.

Alle nolla-asteinen jää voi sulaa normaalia suuremman paineen vaikutuksesta. Normaalia suuremmassa paineessa lämmitettäessä vesi myös kiehuu vasta yli 100 celsiusasteen lämpötilassa. Aineen olomuodon riippuvuutta paineesta ja lämpötilasta kuvataan faasikaaviolla. Faasikaaviossa vaaka-akselilla on lämpötila ja pystyakselilla paine. Aineen olomuodot esiintyvät faasikaaviossa omina alueinaan. Olomuotoja rajaavat käyrät, joissa olomuoto muuttuu.
Veden faasikaavio. Normaalipainetasolla (1 atm) sulamis- ja kiehumispisteet ovat 0 °C ja 100 °C. Huomaa, että akseleiden jaotus on epälineaarinen.

Kriittinen piste

Pistettä, johon nesteen ja kaasun välinen raja päättyy, kutsutaan kriittiseksi pisteeksi. Kriittistä pistettä korkeammassa lämpötilassa oleva kaasu ei nesteydy painetta kasvattamalla. Kriittistä pistettä alemmassa lämpötilassa olevaa kaasumaista ainetta kutsutaan yleensä höyryksi. Kun lämpötila ja paine ylittävät kriittisen pisteen, nesteen ja kaasun välillä ei ole selkeää rajaa. Tällöin ainetta kutsutaan ylikriittiseksi.

Kolmoispiste

Kiinteän, nesteen ja kaasun faasirajat kohtaavat pisteessä, jota kutsutaan kolmoispisteeksi. Kolmoispisteen lämpötilassa ja paineessa aine voi esiintyä jokaisessa kolmessa olomuodossa yhtä aikaa. Veden kolmoispiste on 273,16 K, joka on valittu Kelvin-asteikon toiseksi peruspisteeksi.

Alla olevan hiilidioksidin faasikaavio poikkeaa veden faasikaaviosta. Normaalipaineessa hiilidioksidi ei esiinny nestemäisessä olomuodossa, vaan on joko kiinteää tai kaasua. Normaalipaineessa hiilidioksidi on kiinteää, jos lämpötila on alle -78,5 °C. Huoneenlämpöön hiilidioksidi tuotaessa sublimoituu.