Punt triple
El punt triple és aquell en el qual coexistixen en equilibri l'estat sòlit, l'estat líquit i l'estat gaseoso d'una substància. Es definix respecte a una temperatura i una pressió de vapor.
El punt triple del aigua, per eixemple, està a 273,16 K (0,01 °C) i a una pressió de 611,73 Pa ITS90. Esta temperatura, degut a que és un valor constant, servix para calibrar les escales Kelvin i Celsius dels termómetros de major precisió.
Punt triple de l'aigua
[editar | editar còdic]És la combinació de pressió i temperatura en la que els estats d'agregació de l'aigua, sòlit, líquit i gaseós (gèl, aigua líquida i vapor, respectivament) poden coexistir en un equilibri estable. Es produïx exactament a una temperatura de 273,16 K (0,0098 °C) i a una pressió parcial de vapor d'aigua de 611,73 pascals (6,1173 milibares; 0,0060373057 atm). En eixes condicions, és possible canviar l'estat de tota la massa d'aigua a gèl, aigua líquida o vapor, arbitrariamente, fent menuts canvis en la pressió i la temperatura. Es deu tindre en conte que inclús si la pressió total d'un sistema està molt per damunt de 611,73 pascals (és dir, un sistema en una pressió atmosfèrica normal), si la pressió parcial del vapor d'aigua és 611,73 pascals, llavors el sistema pot trobar-se encara en el punt triple de l'aigua. Estrictament parlant, les superfícies que separen les distintes fases també deu ser perfectament planes, per a evitar els efectes de les tensions de superfície.
L'aigua té un inusual i complex diagrama de fase (encara que açò no afecta a les consideracions generals expostes sobre el punt triple). A altes temperatures, incrementant la pressió, primer s'obté aigua líquida i, a continuació, aigua sòlida. Per damunt de 109 Pa aproximadament s'obté una forma cristalina de gèl. A temperatures més baixes en virtut de la compressió, l'estat líquit deixa d'aparéixer i l'aigua passa directament de sòlit a gas.
A pressions constants per damunt del punt triple, calfar gèl fa que es passe de sòlit a líquit i d'est a gas (o vapor). A pressions per baix del punt triple, com les trobades en l'espai exterior, a on la pressió és propenca a zero, l'aigua líquida no pot existir i, en calfar-se, el gèl es convertix directament en vapor d'aigua sense passar per l'estat líquit, procés conegut com a sublimació.
La pressió del punt triple de l'aigua va ser utilisada durant la missió Mariner 9 a Mart com un punt de referència per a definir "el nivell de la mar". Missions més recents fan us d'altimetria làser i gravimetria en lloc de la pressió atmosfèrica per a medir l'elevació en Mart.
Es deuen tindre en consideració els graus de llibertat que nos permet apreciar en major facilitat les variables de pressió i temperatura, en que moment es poden modificar i esta donada per la següent equació:
L=C-F+2
A on
L=Graus de llibertat(variables que pots modificar).
C=Número de components del sistema.
F= Número de fases del sistema.
Taula pertinent per a conéixer els graus de llibertat sobre un diagrama de fases.[1]
| Ubicació | Fases | Graus de llibertat | Significat |
|---|---|---|---|
| Àrea | 1 | 2 | Es poden moure 2 variables |
| Sobre llínea | 2 | 1 | Es pot moure una variable |
| Punt triple | 3 | 0 | No es pot moure cap variable |
Taula de punts triples
[editar | editar còdic]En esta taula s'inclouen els punts triples d'algunes substàncies comunes. Estes senyes estan basades en els proporcionats per la National Bureau of Standards (ara NIST) dels EE. UU d'Amèrica.[2]
| Substància | T(K) | P (kPa) |
|---|---|---|
| Acetileno | 192,4 | 120 |
| Amoniaco | 195,40 | 6,076 |
| Argón | 83,81 | 68,9 |
| Grafit | 3900 | 10100 |
| Diòxit de carbono | 216,55 | 517 |
| Monòxit de carbono | 68,10 | 15,37 |
| Deuteri | 18,63 | 17,1 |
| Etano | 89,89 | 8 × 10−4 |
| Etileno | 104,0 | 0,12 |
| Heli-4 | 2,19 | 5,1 |
| Hidrogen | 13,84 | 7,04 |
| Clorur d'hidrogen | 158,96 | 13,9 |
| Mercurio | 234,2 | 1,65 × 10−7 |
| Metà | 90,68 | 11,7 |
| Neó | 24,57 | 43,2 |
| Òxit nítric | 109,50 | 21,92 |
| Nitrogen | 63,18 | 12,6 |
| Òxit nitroso | 182,34 | 87,85 |
| Oxigen | 54,36 | 0,152 |
| Paladi | 1825 | 3,5 × 10−3 |
| Platí | 2045 | 2,0 × 10−4 |
| Diòxit de sofre | 197,69 | 1,67 |
| Titani | 1941 | 5,3 × 10−3 |
| Hexafluoruro d'urani | 337,17 | 151,7 |
| Aigua | 273,16 | 0,61 |
| Xenón | 161,3 | 81,5 |
| Zinc | 692,65 | 0,065 |
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Punto triple» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.