• ベストアンサー

相図・状態図の役割って?

良く、物理系の教科書・論文等に○○相図(状態図)が記載されていて、状態別に統計的に記述されていますよね? その相図の役割というのは何ですか?状態をグラフにして何か利点があるんでしょうか? ただ単に、状態を区別しているようにしか解釈できません。 「相図?それが何か?」という感じなんですが・・・

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • usokoku
  • ベストアンサー率29% (744/2561)
回答No.2

>統計的に記述さ とは言いがたい部分もあるのですが。 相変化付近では、状態方程式のように状態に関係する法則がおかしくなります。有効桁があっていれば良いほうで、「対数で1桁(つまり1/10から10倍の範囲)であっていたから、まー、使えないことはないだろう」なんてことがあります。このように状態の関係する法則の限界を見るために使います。 ぶしつの精製、蒸留・しょうせき・ちゅうしつ、、、等に使います。 最近の話題では、くず鉄中に含まれる亜鉛の除去、亜鉛の沸点を使っています。 窯業関係ですと、ゼーゲル式の補助です。Ca-Al-Si系酸化物の酸性分系状態図を見て、CaOの代わりにこの位他の金属を入れてみて、限界はこのくらいたから、最大添加はこのくらい。なんて、範囲を大雑把に定めるのに使います(うまくいかないことがわかっている試料をつくりたくない)。 金属関係ですと、多くの場合、単一成分ではありません。複数の成分が混ざっています。この混ざっている状態を特に作る場合に使われます。たとえば、応力腐食割れ(折ったか山で全日空きの圧力かくへきが破壊されて、坂本九他が死亡したのが有名)の原因が、この成分が多いとき、ということがわかっている合金の場合、冷やし方を変更すると「この成分」の生成を押さえることが出きる場合があります。逆に、ちょっと焼きなましてやると「この成分」が大量にできて簡単に応力腐食われを起こします。「やきなまし」の温度を決定するのに使います。 ただ、いずれも、「なんかおかしいな」というときにみると納得できる、わけで、研究者以外の方は、使うことはないと思います。技術者が、「なんかおかしいな」と思うような原因を潰してから工場(生産)に引き渡しますし、出荷物の「おかしなこと」に対しては警告文を説明書に書きますので、ちょっとわからないでしよう。 具体的内容は言えないのですが、新聞で「新技術が開発された。これにより大量生産が可能になった」と報道された内容ですが、昭和の初めから1970年代に書けて研究報告された状態図のコピーを国会図書館で入手して、運転条件をちょっとずらしただけです。 誰もが口をそろえて言います「そんなこと俺だって出きる」と。しかし、状態図のコピー1枚から読み取れる方はいませんでした。たった1名の該当分野が専門外でちょっと趣味で状態図の読み方を知っていた「同級生の誰もが口をそろえて言う、本人自らが認めている、どうしょうもない馬鹿」が一言発言しただけで開発された「新技術」です。 気がつかないと、使い方はわからないでしょう。

tiatou
質問者

お礼

返信が遅れてすいませんでした 丁寧な説明ありがとうございます 相図の読み方について勉強しようと思います

その他の回答 (2)

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.3

質問者様に質問です。 状態図にはいろんな情報が含まれています。 状態図を使わないとした場合、それらの情報はどういう形で表されるのでしょうか。 数字のずらっと並んだディジタル情報で置き換えると同じだという認識なんでしょうか。

tiatou
質問者

お礼

そうですよね・・ 現象を記述するにはぴったりの方法ですね

noname#160321
noname#160321
回答No.1

>状態別に統計的に記述されています… というお言葉とちょっと離れてしまうのですが、化学工学などでは液体の分留に使います。 また固体の場合結晶系の違いとかで強度の推測にも必要です。 焦点がずれていましたら無視してください。 m(_ _)m

関連するQ&A

  • 二成分系の状態図について

    二成分系の状態図について 共融混合物の見られる、固相と液相の二成分系の状態図についての質問です。 液相と固相の割合(質量比)はてこの規則で決まると書いてありますが、その比率を求めるための支点をグラフ上でどう決めればいいのか分かりません。教科書で調べたり色々やってみたのですが、どうもよくわからなくて。申し訳ないのですが、どなたか分かりやすく教えていただけないでしょうか。よろしくお願いします。

  • 正則溶体の状態図

    近日、物理化学の試験があり、 その過去問で分からない所があり、 材料の物理化学の教科書や、材料学の本などを調べても、 記載されておらず、困惑している状態です。 宜しくお願いします。 今、共晶反応のAg-Pbの状態図が与えられています。 また、熱力学データとして Ag 融点 960℃ 融解熱 11kJ/mol Pb 融点 327℃ 融解熱 5kJ/mol です。 問題文は、「Ag-Pb液体合金は、正則溶液である。700℃における液相線温度は、Xpb=0.23 である。この温度と組成におけるAgの活量(純粋固体Agを標準状態)を求めよ。また、同じ温度、組成におけるAgの活量(過冷した純粋液体Agを標準状態)を求めよ。そこから、相互作用パラメータを求めよ。」です。(700℃では、液体合金と固体のAgとの二相になっています。) それで、今、固体のAgの活量を求めようとしているのですが、 状態図をみると、700℃での固体のAgのmol分率は、Xag=1.00でした。 だから、この固体のAgの活量は1ということでよろしいのでしょうか? また、Xpb=0.23、液相線温度が700℃のときの液体Agの活量の求め方がわかりません。本をしらべても、状態図から活量を求める方法が記載さえれていませんでした。液相線での物質の活量はどのように求めればいいのでしょうか? そして、その後の相互作用パラメータの算出の仕方も悩んでいます。 これは、液相線では、液体Agと固体Agの化学ポテンシャルが等しいという条件を用いて、化学ポテンシャルから計算をすればいいのでしょうか? お分かりになった方どうか教えてください。

  • 散布図?エクセルか作成ソフトについて教えて下さい。

    図のようなグラフを作成したいのです。 Aさんが30分の残業を3回、40分の残業を5回したというグラフです。 「誰が何分位の残業をどれぐらいしているか」というのをわかりやすくしたいのですが、 エクセルの散布図では、個人のデータが全体に散らばるグラフになってしまいます。 あくまでも、X軸に個人別にまとまっていて欲しいのです。 エクセルで出来る方法、またはこのような統計グラフを作成するソフトがあればご存じの方教えて下さい。フリーソフトなどもあればご紹介下さい。 よろしくお願い致します。 エクセルは2003、2007どちらも使える環境です。

  • 相図(状態図)の見方

    相図の見方が良くわからずに困っています。詳しい本、ホームページ等をお教えいただけると大変助かります。 具体的には、2成分の酸化物の固液の相図でいくつかの化合物ができる場合です。温度の昇降をした際の組成変化等を詳細に理解できると助かります。また、急冷した場合のことも知れると助かります。 よろしくお願いいたします。

  • 偏光は量子状態?

    以前の”教えて!goo”に”3枚の偏光板”の質問がありました。その回答として、ファインマンやサクライの量子力学の教科書で偏光が扱われているとの記述がありました。MIT物理の量子力学の教科書にもその記述がありますが、偏光は量子状態なのでしょうか。歴史的に見れば偏光は、量子力学より前に知られていますし、その扱いもJohne'sマトリックス等があり、量子力学を使う必要はないと思います。ただ単に線形性とか重ね合わせといった量子力学的な扱いにふさわしいから扱われているのでしょうか。

  • グラフ作成について

    大学の実験レポートのグラフ作成についてです。 物理系学科です。グラフ作成はgnuplotを使用しています。 一つのグラフに複数(6種類)のデータをプロットし比較する際、それぞれが重なり合って、プロット点や線種を変えるだけではとても見にくくなってしまいます。 そこで見やすくするためにカラーにしようと思うのですが、以前グラフは白黒の方がいいと聞いたことがあります(白黒コピーしたときにカラーだと区別がつかなくなるだとか…)。 実際の所、卒業論文や学会で発表されている論文ではグラフはカラーで作られていますか?

  • 共晶2元系状態図

    合金の2元系状態図で共晶反応が起こるときの各相の体積分率について考えていたのですが、混乱してきてしまいました。 共晶組成からずれた組成の合金を一旦全体が液相(l)になる温度まで加熱してから冷却する場合を考えます。このとき、液相線とぶつかったところで固相のα相が出てきて、温度を下げるとどんどんその量が増えていきます。このとき、量の比はてこの原理で求められます。ここまではOKです。 さらに温度を下げて共晶温度に達したとき、共晶反応が起こって l->α+β に分解します。このとき、α:βの量比はα+βの2相領域の幅と初期組成から同様にてこの原理で求められると思うのですが、このときのα:βには共晶温度より高温ですでに出ていたα相も含まれているんでしょうか?それとも、この場合のてこの原理から求められる量の比はあくまでも共晶温度直前での液相が分解したものについてのみについて成り立つ関係でしょうか? なぜこのようなことを気にしているかというと、もし後者の解釈が正しいとすると、初期組成を決めて一定温度でどの相がどれくらい存在するかを状態図から判断するときに、熱処理の最高温度から履歴をつねに考えなければならないことになると思ったからです。いくつか本などで調べてみたのですが、あまりにも基礎的すぎるせいか記述されているものを見つけることができませんでした。どなたかよろしくお願いします。

  • Steady state(定常状態)って?

    化学の論文(英語)を読んでいます。 分子内の電子状態において、「Steady state(定常状態?)」とはどういうことなんでしょうか? 励起状態の分子の性質を調べるような論文でして、そのあとに「excited state(励起状態)」に関しての記述があるので、「基底状態」のことかと思ったのですが、別途に「ground state(基底状態)」という表記もあるもので、別のものなのかと思い・・。 詳しい方がいましたらお願いします。

  • 多変量分散分析 Wilk's Λについて

    大学院の研究会で、論文講読の発表をするのですが、テーマの論文にWilk'sのΛについて、知識がないと意味が通らない下りがあります。 論文中には特に説明はありませんでした。私はこの論文で始めて目にしました。 多変量分散分析の結果を示した下りに表記してあります。 統計学ではメジャーなようですが、調べても一向にわかりません。 そこで、 1.定義と意味。 2.その数値の解釈(より大きいとき~~。小さいとき~~など)。 3.これを使用する意味と利点。 以上を教えていただきたく思います。よろしくお願いします。

  • グラフ

    書き書き間違いがあったので間違いがあったので、直します。 グラフ論文形式のものを、まとめています。 今、統計データからでた結果のところにきているんですが、 結果には図が載ってあり、何項目かがあり、それぞれに平均、分散、後項目ごとの相関が乗っています。 おそらく相関が一番大事なものだと思われるんですが、自分は相関をグラフにしようと思ってます。そこで、平均と分散はどのような形でまとめればよいでしょうか? また他にいいほうほうないでしょうか? ものがないく、説明下手なので伝わりにくいとは思いますが、 どうかよろしくお願いします。