Triple Point

Apakah titik tiga?

Dia Triple Point Ia adalah istilah dalam bidang termodinamik yang merujuk kepada suhu dan tekanan di mana terdapat tiga fasa bahan secara serentak dalam keadaan keseimbangan termodinamik. Titik ini wujud untuk semua bahan, walaupun keadaan di mana ia dicapai sangat berbeza antara masing -masing.

Titik triple juga boleh melibatkan lebih daripada satu fasa jenis yang sama untuk bahan tertentu; iaitu, dua fasa pepejal, cecair atau gas yang berbeza diperhatikan. Helium, khususnya isotop helio-4, adalah contoh yang baik dari titik tiga yang melibatkan dua fasa cecair individu: cecair biasa dan berlebihan.

Rajah fasa menunjukkan titik tiga dan titik kritikal

Apa itu dan bila titik tiga digunakan?

Titik tiga air digunakan untuk menentukan kelvin, unit asas suhu termodinamik dalam sistem unit antarabangsa (SI). Nilai ini ditetapkan mengikut definisi dan bukannya mengukur.

Titik triple setiap bahan dapat diperhatikan dengan penggunaan rajah fasa, yang dimasukkan suhu, tekanan dan/atau kelarutan.

Bahan boleh didapati di titik leburnya di mana pepejal memenuhi cecair; Ia juga boleh didapati di titik mendidihnya di mana cecair memenuhi gas. Walau bagaimanapun, ia berada di titik tiga di mana tiga fasa dicapai. Gambar rajah ini akan berbeza untuk setiap bahan, seperti yang akan dilihat kemudian.

Boleh melayani anda: graviti API: skala dan klasifikasi minyak mentah

Titik triple boleh digunakan dengan berkesan dalam penentukuran termometer, menggunakan sel titik tiga.

Ini adalah sampel bahan dalam keadaan terpencil (dalam "sel" kaca) yang berada di titik tiga mereka dengan keadaan suhu dan tekanan yang diketahui, dan dengan itu memudahkan kajian ketepatan pengukuran termometer.

Kajian konsep ini dalam penerokaan planet Mars juga telah digunakan, di mana paras laut dicuba semasa misi yang dijalankan pada tahun 1970 -an.

Air tiga

Rajah fasa titik tiga air. Titik triple adalah titik bawah dan pengkritik titik atas

Keadaan tekanan dan suhu yang tepat di mana air wujud bersama dalam tiga fasa dalam keseimbangan - air cair, ais dan stim - berlaku pada suhu tepat 273.16 k (0.01 ºC) dan tekanan separa wap wap 611,656 pascals (0.00603659 atm ).

Pada ketika ini adalah mungkin untuk menukar bahan tersebut ke mana -mana tiga fasa dengan perubahan minimum dalam suhu atau tekanannya. Walaupun tekanan sistem total boleh terletak di atas yang diperlukan untuk titik tiga, jika tekanan stim separa berada pada 611,656 PA, sistem akan mencapai titik tiga dengan cara yang sama.

Adalah mungkin untuk memerhatikan pada angka sebelumnya perwakilan titik tiga (atau Triple Point, dalam bahasa Inggeris) bahan yang gambarajahnya sama dengan air, mengikut suhu dan tekanan yang diperlukan untuk mencapai nilai ini.

Dalam kes air, titik ini sepadan dengan tekanan minimum di mana air cair boleh wujud. Untuk tekanan kecil ke titik triple ini (contohnya, dalam vakum) dan apabila pemanasan tekanan malar digunakan, ais pepejal akan ditukar terus ke wap air tanpa melalui cecair; Ini adalah proses yang disebut sublimasi.

Ia dapat melayani anda: Teori Big Bang: Ciri -ciri, Tahap, Bukti, Masalah

Di luar tekanan minimum ini (p_Tp), ais akan mula mencairkan untuk membentuk air cair, dan hanya di sana ia akan menguap atau mendidih untuk membentuk wap.

Bagi banyak bahan, nilai suhu pada titik tiganya adalah suhu minimum di mana fasa cecair boleh wujud, tetapi ini tidak berlaku dalam hal air. Untuk air ini tidak berlaku, kerana titik lebur ais berkurangan berdasarkan tekanan, seperti yang ditunjukkan dengan garis putus -putus hijau dari angka sebelumnya.

Dalam fasa tekanan tinggi, air mempunyai gambarajah fasa yang agak kompleks, yang menunjukkan lima belas fasa ais yang diketahui (pada suhu dan tekanan yang berbeza), sebagai tambahan kepada sepuluh mata tiga yang berbeza yang dipaparkan dalam angka berikut:

Ia dapat diperhatikan bahawa, dalam keadaan tekanan tinggi, ais boleh wujud seimbang dengan cecair; Rajah menunjukkan bahawa titik penggabungan meningkat dengan tekanan. Pada suhu berterusan yang rendah dan tekanan yang semakin meningkat, stim boleh diubah terus ke ais, tanpa melalui fasa cecair.

Keadaan yang berbeza yang berlaku di planet di mana titik tiga (tanah di laut dan di kawasan khatulistiwa Marikh) juga diwakili dalam rajah ini).

Gambar rajah menjelaskan bahawa titik triple berbeza -beza bergantung kepada lokasi atas sebab tekanan dan suhu atmosfera, dan bukan hanya dengan campur tangan penguji.

Titik tiga sikloheksana

Cyclohexan adalah siklocano yang mempunyai formula molekul c₆H₁₂. Bahan ini mempunyai keanehan mempunyai keadaan titik tiga yang dapat diterbitkan semula dengan mudah, seperti dalam kes air, kerana titik ini terletak pada suhu 279.47 k dan tekanan 5,388 kPa.

Ia boleh melayani anda: caj langsung: konsep, ciri, contoh

Di bawah syarat -syarat ini, sebatian Hirar, menguatkan dan mencairkan dengan perubahan minimum suhu dan tekanan telah diperhatikan.

Triple Benzene Point

Dalam kes yang serupa dengan sikloheksan, benzena (sebatian organik dengan formula kimia c₆H₆) mempunyai keadaan tiga titik tiga yang boleh dihasilkan semula di makmal.

Nilainya adalah 278.5 k dan 4.83 kPa, jadi percubaan dengan tahap pemula ini juga biasa.

Rujukan

1. Wikipedia. (s.F.). Wikipedia. Diperoleh dari dalam.Wikipedia.org
2. Britannica, e. (1998). Britannica Encyclopedia. Diperoleh dari Britannica.com
3. Kuasa, n. (s.F.). Nuklear kuasa. Diperolehi daripada kuasa nuklear.jaring
4. Wagner, w., Saul, a., & Prub, ke. (1992). Persamaan antarabangsa untuk tekanan di sepanjang lebur dan sepanjang lengkung sublimasi air biasa. Bochum.
5. Penoncello, s. G., Jacobsen, r. T., & Goodwin, a. R. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Kepada formulasi harta termodinamik untuk sikloheksana.