Hva er trippelpunktet?

I et fasediagram er et trippelpunkt stedet der et stoff eksisterer samtidig som et fast stoff, en væske og en gass. Basert på atmosfærisk trykk og temperatur har trippelpunkter veldig spesifikke verdier og eksisterer i likevekt. Selv om de har relativt få praktiske anvendelser, forteller trippelpunkter forskere informasjon om atferden til et stoff og brukes til å kalibrere termometre nøyaktig.

Et fasediagram brukes ofte i termodynamikk for å betegne forholdene som er nødvendige for en overgang av et stoff mellom dets tre tilstander: fast, væske og gass. Disse diagrammer ser ut som en graf, med temperatur som er oppført langs x-aksen og vanligvis trykk oppført langs Y-aksen. For unary, eller enkle, en komponentstoffer, som vann, danner linjene på diagrammet en y-form. Hver av Ys tre linjer vil betegne en tilstand, og hvor de tre forbindelsene er trippelpunktet.

Et stoff kan eksistere lett i en tilstand eller til og med to på et område of Temperaturer. For eksempel eksisterer vann under 32 ° F (0 & degc;) som is, et fast stoff. Varm isen over frysepunktet, og den begynner å smelte, eksisterende som både et fast stoff og en væske. Motsatt er vann over 32 ° F (0 & degc;) i flytende tilstand. Varm den og dampen frigjøres, slik at den kan eksistere som både en gass og en væske.

Selv om det eksisterer i en eller to stater kan forekomme over en rekke temperaturer, krever eksisterende i alle tre statene samtidig svært begrensende forhold, og sees bare under spesifikke omstendigheter. For eksempel oppstår vannets trippelpunkt ved en temperatur på 32,018 ° F (0,01 ° C) og et trykk på 0,006 atmosfære (ATM). Siden trippelpunkter er så innesperrende, blir de vanligvis bare sett i lukkede systemer.

Vanns trippelpunkt har imidlertid faktisk en praktisk anvendelse utenfor et lukket system. Det er dets trippelpunkt som lar isskatereSkyv over isen. Trykket fra en skøyteløpers kroppsvekt på skøytene på en enkelt blad hever temperaturen på isen akkurat nok, mens de utøver akkurat nok trykk, til å nå vannets trippelpunkt og la skateren bevege seg over overflaten av væsken mens damp også frigjøres.

En annen praktisk anvendelse av trippelpunkter er i kalibreringen av termometre. Ved å bruke en celle som kan inneholde vann eller flytende nitrogen og opprettholde en konstant temperatur på den cellen over en fast periode, kan en forsker bestemme den nøyaktige temperaturavlesningen som er nødvendig for et nøyaktig termometer. Selv om det er mange metoder for å kalibrere termometre, antas kalibrering ved bruk av trippelpunkter vanligvis å være det mest nøyaktige.