Der Begriff Zustandsdiagramm entstammt der Systemtheorie. Er bezeichnet die grafische Darstellung von Zuständen und daran anknüpfenden Zustandswechseln. Er findet Verwendung in mehreren Bereichen: In der Informatik ist das Zustandsübergangsdiagramm eine Darstellungsform, um den Kontrollfluss von Programmen in Form von Zuständen und Zustandsübergängen wiederzugeben.
In der Informatik gibt es ferner in UML ein Zustandsdiagramm (UML).
In der Materialwissenschaft, Chemie und Physik gibt ein Zustandsdiagramm Aufschluss über die Phasenzusammensetzung eines Materials und ist hierbei eng mit der jeweiligen Zustandsgleichung verbunden, insofern eine solche existiert. Diese Auftragung wird manchmal auch Phasendiagramm genannt.
In der Astrophysik werden die Zustände der Sterne in das Hertzsprung-Russell-Diagramm eingetragen.
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