Q6

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题目中所述的“晶体必须达到熔点才开始熔化”，实际上是指相图中固体与液体之间的相变过程，它发生在物质跨越固液相变曲线的过程中。在相图中，我们同样可以观察到液气相变、固气相变、三相点、临界点等重要相变现象。然而，相图中似乎并未包含如题目中提到的“液态水可随时转化为气体”的现象。这是否意味着相图存在缺陷呢？

实际上，相图上的每个点都代表着一个可能达到的平衡状态。以一瓶水为例，假设瓶子是密封的，并且与外界温度相同。如果瓶子最初被水完全填满，那么水就处于平衡状态，对应于相图上的一个点。如果瓶子中只有一部分是水，其余部分是真空，那么系统就处于非平衡状态，会向平衡状态转变。最终的状态取决于系统达到平衡时（P,V,T）的值在相图上的位置。

在日常生活中，我们观察到的蒸发过程可以类比为在一个无限大的空间中装有水的开放系统。根据相图，当体积V趋于无限大时，在标准大气压下，任何温度的（P,V,T）组合都对应于气态。这就是为什么我们常说液态水在任何温度下都会蒸发，因为蒸发实际上是处于非平衡态的系统向平衡态演化的过程。

从这个角度来看，即使是晶体，如果放置在开放系统中，也会处于非平衡状态，并趋向于达到平衡。这意味着在开放环境中的晶体也会不断产生气体并损失质量。一个典型的例子是，曾经使用的国际千克原器，每过几十年就会因为这种原因损失几十微克的质量。

by K.Collider