얼음이 녹는 것보다 넓은 개념
얼음이 물이 되는 과정은 익숙한 상전이다. 하지만 고체가 다른 결정 구조로 바뀌거나 자성의 질서가 변하는 현상도 상전이로 다룬다. 눈에 보이는 모양이나 흐르는 성질만으로 모든 상을 구분할 수는 없다.
온도와 압력을 함께 보기
같은 물질도 온도와 압력에 따라 안정한 상이 달라진다. 상평형 그림은 이런 조건에 따라 어느 상이 안정한지 나타낸다. 한 물질의 끓는점이나 녹는점을 말할 때 압력 등의 조건을 함께 밝혀야 하는 이유다.
열을 넣어도 온도가 그대로일 수 있다
일정한 압력에서 순수한 물질의 고체와 액체가 공존하는 융해 과정처럼, 공급한 열이 온도 상승 대신 상의 비율을 바꾸는 데 쓰일 수 있다. 이때의 에너지 변화와 관련해 잠열이라는 말을 사용한다.
모든 상전이에 같은 형태의 잠열이 있는 것은 아니다. 연속적인 상전이에서는 질서와 물성의 변화가 다른 방식으로 나타난다. 익숙한 물의 끓음만으로 상전이 전체를 설명하면 범위가 좁아진다.
평형 조건과 실제 변화 속도
상평형 그림에서 안정한 조건에 들어섰어도 실제 변화가 즉시 일어나는 것은 아니다. 새 상의 핵이 만들어지는 과정이나 에너지 장벽 때문에 이전 상태가 잠시 유지될 수 있다. 과냉각은 평형 온도와 실제 변화가 시작되는 조건을 구분하게 하는 예다.