Co je Triple Point?

Ve fázovém diagramu je trojitý bod místem, kde látka existuje současně jako pevná látka, kapalina a plyn. Na základě atmosférického tlaku a teploty mají trojité body velmi specifické hodnoty a existují v rovnováze. Ačkoli mají relativně málo praktických aplikací, trojité body informují vědce o chování látky a používají se k přesné kalibraci teploměrů.

Fázový diagram se v termodynamice nejčastěji používá k označení podmínek nezbytných pro přechod látky mezi jejími třemi stavy: pevná látka, kapalina a plyn. Tyto diagramy vypadají podobně jako graf, přičemž teplota je uvedena podél osy x a obvykle tlak je uveden podél osy y. U jednosložkových nebo jednoduchých jednozložkových látek, jako je voda, tvoří čáry v diagramu tvar Y. Každá ze tří řádků Y bude označovat jeden stav a kde spojení tři je trojitým bodem.

Látka může existovat snadno v jednom stavu nebo dokonce ve dvou teplotách. Například voda pod 0 ° C;) existuje jako led, pevná látka. Zahřejte led nad jeho bod mrazu a začne se tát, existující jako pevná látka i kapalina. Naopak voda nad 0 ° C;) je v kapalném stavu. Zahřejte jej a uvolňuje se pára, což umožňuje, aby existovala jako plyn i kapalina.

Ačkoli existovat v jednom nebo dvou stavech může nastat v rozmezí teplot, existující ve všech třech stavech současně vyžaduje velmi omezující podmínky, a tak je vidět pouze za určitých okolností. Například k trojnému bodu vody dochází při teplotě 0,01 MPa a tlaku 0,006 atmosféry (atm). Protože trojité body jsou tak omezené, jsou obvykle vidět pouze v uzavřených systémech.

Trojitý bod vody má však praktickou aplikaci mimo uzavřený systém. Je to jeho trojitý bod, který umožňuje bruslařům klouzat po ledu. Tlak tělesné hmotnosti bruslaře na jednu čepel jeho bruslí zvyšuje teplotu ledu právě tak, zatímco vyvíjí jen dostatečný tlak, aby dosáhl trojitého bodu vody a umožnil bruslaři pohybovat se po povrchu kapaliny, zatímco páry je také propuštěn.

Další praktickou aplikací trojitých bodů je kalibrace teploměrů. Pomocí buňky, která může obsahovat vodu nebo kapalný dusík, a udržování konstantní teploty v této buňce po stanovenou dobu, může vědec určit přesnou teplotu odečtenou pro přesný teploměr. Ačkoli existuje mnoho metod kalibrace teploměrů, kalibrace pomocí trojitých bodů je obvykle považována za nejpřesnější.