Skorzystaj ze wzoru na gęstość:

Rysik węglowy ma objętość $\mathrm{5,02} {\text{cm}}^3$.

Linie obecne na wykresie określają warunki ciśnienia i temperatury, dla których istnieje równowaga między fazami, a punkty w których przecięciu ulegają trzy linie, oznaczają występowanie aż trzech różnych faz jednocześnie.

1. Dla $1·{10}^{10} \text{Pa}$.

2. Ciśnienie ${10}^{10}$–${10}^{\mathrm{10,5}} \text{Pa}$ oraz $4000 \text{K}$.

3. Na diagramie zostały ukazane fazy trwałe odmian alotropowych węgla w danych warunkach ciśnienia. W temperaturze $0°\text{C}$ i pod ciśnieniem $\mathrm{1,01}·{10}^5 \text{Pa}$, węgiel występuje w odmianie alotropowej – grafitu. Istnienie diamentów wytłumaczyć można faktem, że nie są one trwałe termodynamicznie i w warunkach normalnych ulegają przemianie w grafit, jednak przemiana ta jest na tyle powolna, że nie jest dostrzegalna w czasie ludzkiego życia.

Cyrkonia jest produktem sztucznym. Swoim wyglądem naśladuje diament. Posiada jednak inne właściwości fizyczne.  Aby odróżnić diament od cyrkonii przeprowadza się test ciepła, światła i przejrzystości, ale różnią się one także twardością i przewodnością elektryczną.

1. W pierwszej kolejności należy sprawdzić jaka jest przewodność elektryczna obydwu kamieni, czego można dokonać poprzez zastosowanie specjalnego przyrządu multimetru:

• diament jest izolatorem

• cyrkonia przewodzi prąd

2. Następnie można dokonać sprawdzenia przewodności cieplnej, poprzez umieszczenie obydwu kamieni w naczyniu z gorącą wodą.

• diament – pozostanie zimny ponieważ nie ulega ogrzaniu światłem słonecznych ani wodą

• cyrkonia – będzie ciepła ponieważ ulega ogrzaniu światłem słonecznym i ciepłą wodą

3. Następnie dobrym sposobem na identyfikację tych kamieni może być sprawdzenie ich twardości. Do tego celu można posłużyć się jakimś metalowym elementem (np. drucikiem) i spróbować nim zarysować powierzchnie obydwu kamieni:

• diament – nie ulegnie zarysowaniu, gdyż ma największą twardość w skali Mohsa – $10$

• cyrkonia – ulegnie zarysowaniu, w skali Mohsa ma twardość $\mathrm{7,5}$.