Quel est le triple point?

Dans un diagramme de phases, un triple point est l'endroit où une substance existe simultanément sous forme de solide, de liquide et de gaz. Sur la base de la pression et de la température atmosphériques, les points triples ont des valeurs très spécifiques et existent en équilibre. Bien qu'ils aient relativement peu d'applications pratiques, les triple points indiquent aux scientifiques les informations sur le comportement d'une substance et sont utilisées pour calibrer avec précision les thermomètres.

Un diagramme de phase est le plus souvent utilisé dans la thermodynamique pour indiquer les conditions nécessaires à la transition d'une substance entre ses trois états: solide, liquide et gaz. Ces diagrammes ressemblent à un graphique, avec une température répertoriée le long de l'axe X et, généralement, une pression répertoriée le long de l'axe Y. Pour les substances unaires ou simples, comme l'eau, les lignes du diagramme forment une forme y. Chacune des trois lignes de Y indiquera un état, et où les trois connectés sont le point triple.

Une substance peut exister facilement dans un état ou même deux à une gamme Of températures. Par exemple, l'eau de moins de 32 ° F (0 & degc;) existe sous forme de glace, solide. Réchauffez la glace au-dessus de son point de congélation, et il commence à fondre, existant à la fois comme un solide et un liquide. Inversement, l'eau supérieure à 32 ° F (0 & degc;) est à l'état liquide. Le chauffer et la vapeur est libéré, ce qui lui permet d'exister en tant que gaz et liquide.

Bien que l'existant dans un ou deux états puisse se produire sur une gamme de températures, existant dans les trois états en même temps nécessite des conditions très confiantes et ne se voit donc que dans des circonstances spécifiques. Par exemple, le point triple de l'eau se produit à une température de 32,018 ° F (0,01 ° C) et une pression de 0,006 atmosphère (ATM). Étant donné que les points triples sont si confiants, ils ne sont généralement vus que dans les systèmes fermés.

Le Triple Point de

Water, cependant, a en fait une application pratique en dehors d'un système fermé. C'est son triple point qui permet aux patineurs de glace deGlissez sur la glace. La pression du poids corporel d'un patineur sur la lame unique de ses patins élève la température de la glace juste assez, tout en exerçant juste assez de pression, pour atteindre le triple point de l'eau et permettre au patineur de se déplacer à travers la surface du liquide pendant que la vapeur est également libérée.

Une autre application pratique de points triples réside dans l'étalonnage des thermomètres. En utilisant une cellule qui peut contenir de l'eau ou de l'azote liquide et en maintenant une température constante sur cette cellule sur une période fixe, un scientifique peut déterminer la lecture exacte de la température nécessaire pour un thermomètre précis. Bien qu'il existe de nombreuses méthodes pour calibrer des thermomètres, l'étalonnage utilisant des points triples est généralement considéré comme le plus précis.