• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Punkt potrójny

    Przeczytaj także...
    Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.Alotropia – zjawisko występowania, w tym samym stanie skupienia, różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego, różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany alotropowe pierwiastka mogą różnić się między sobą strukturą krystaliczną lub liczbą atomów w cząsteczce.
    Substancja – materia składająca się z obiektów (cząstek, atomów) posiadających masę spoczynkową. Substancją nie jest zatem np. fala lub pole fizyczne (grawitacyjne, elektryczne).
    Typowy wykres stanów równowagi
    Diagram fazowy dla wody: punkt potrójny zaznaczono kolorem żółtym. Pozostałe oznaczenia: kolor ciemnoniebieski – woda w stanie ciekłym, jasnoniebieski – para wodna, biały – lód, punkt krytyczny – czerwony. Linia zielona odpowiada wodzie przechłodzonej.

    Punkt potrójny – stan, w jakim dana substancja może istnieć w trzech fazach termodynamicznych równocześnie w równowadze termodynamicznej. Punkt ten określony jest przez temperaturę i ciśnienie punktu potrójnego. Na diagramie fazowym, ukazującym zależności ciśnienia od temperatury stanów równowagi faz, jest to punkt przecięcia krzywych równowagi fazowej substancji odpowiadający stanowi równowagi trwałej trzech stanów skupienia (ciało stałe, ciecz, gaz).

    Prężność pary wodnej (ciśnienie pary wodnej) – ciśnienie cząstkowe wywierane przez parę wodną zawartą w powietrzu, określane w jednostkach ciśnienia – milimetrach słupa rtęci (mm Hg) lub hektopaskalach (hPa).Punkt krytyczny to warunki krytyczne definiujące stan układu fizycznego oddzielające stany o odmiennych właściwościach (ciecz - para nasycona), w którym nie można rozróżnić obu stanów (cieczy i pary nasyconej). Na przykład:

    Punkt potrójny jest wielkością charakterystyczną dla danej substancji, podawany jest w opisach substancji. Punkty potrójne niektórych substancji są używane jako wzorce skali temperatur. Niektóre substancje nie mają punktu potrójnego, ponieważ nie występują we wszystkich trzech stanach skupienia. Przyczyną tego może być rozkład tych substancji w temperaturze mniejszej od temperatury przejścia fazowego, niezależnie od ciśnienia.

    Skala termometryczna – skala temperatury, określona punktami podstawowymi skali (np.: w skali Celsjusza – punkty zamarzania i wrzenia wody destylowanej pod ciśnieniem 1 atm) i podzielona na określoną liczbę stopni.Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

    Punkt potrójny wody[]

    Woda w stanie ciekłym, lód i para wodna są w równowadze (punkt potrójny) w temperaturze 0,01 °C (273,16 K) i ciśnieniu 611,73 Pa. Temperatura punktu potrójnego wody jest punktem odniesienia w definiowaniu termodynamicznych skal temperatur: Kelvina, Celsjusza i Rankine'a.

    Kelwin – jednostka temperatury w układzie SI równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody, oznaczana K. Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola H na jeden mol H, 0,0003799 mola O na jeden mol O i 0,0020052 mola O na jeden mol O.Wykres fazowy (diagram fazowy) – dla różnych faz pozostających w stanie równowagi – zależność składu danej fazy od składu innej fazy; wykres taki zawiera informację na temat obszarów lub punktów współistnienia, w których istnieją jednocześnie różne fazy.

    Temperatura punktu potrójnego wody wyznaczana przy swobodnym dostępie powietrza atmosferycznego wynosi 0 °C. Należy wówczas rozpatrywać nie ciśnienie, a prężność pary wodnej. Obniżenie temperatury jest spowodowane ciśnieniem atmosferycznym (o ok. 0,0075 °C) i rozpuszczaniem się gazów atmosferycznych w wodzie (dalsze 0,0025 °C).

    Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:Ciecz – stan skupienia materii – pośredni między ciałem stałym a gazem, w którym ciało fizyczne trudno zmienia objętość, a łatwo zmienia kształt. Wskutek tego ciecz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, ale w przeciwieństwie do gazu nie rozszerza się, aby wypełnić je całe. Powierzchnia styku cieczy z gazem lub próżnią nazywa się powierzchnią swobodną cieczy.

    Diagram fazowy wody ma nietypowy przebieg. Zgodnie z równaniem Clausiusa ciepło przemiany fazowej można wyrazić wzorem

    gdzie:

    Punkt krytyczny wody (temperatura krytyczna wody) – temperatura, powyżej której nie występuje faza ciekła wody, występuje ona tylko w stanie gazowym. W stanie krytycznym ciepło parowania oraz napięcie powierzchniowe wody są równe zeru. W temperaturze powyżej krytycznej niemożliwe jest skroplenie wody, bez względu na ciśnienie.Równowaga termodynamiczna – pojęcie stosowane w termodynamice. Oznacza stan, w którym makroskopowe parametry układu, takie jak ciśnienie, objętość i wszystkie funkcje stanu, są stałe w czasie. Na równowagę termodynamiczną składają się: równowaga chemiczna (brak makroskopowego przepływu cząstek i reakcji chemicznych), mechaniczna (nie występują niezrównoważone siły) i termiczna (nie występuje przepływ energii).
    T – temperatura ΔV – zmiana objętości podczas przemiany fazowej dp/dT – pochodna ciśnienia po temperaturze, określa zależność zmiany ciśnienia na skutek zmiany temperatury dla danego przejścia fazowego

    Pochodna ciśnienia po temperaturze odpowiada nachyleniu krzywej rozdziału faz, dokładniej jest równa tangensowi kąta nachylenia prostej stycznej do krzywej w danym punkcie. Dla krzywej rozdziału faz ciecz-ciało stałe wielkość ta ma zwykle wartość dodatnią (krzywa jest rosnąca). Jeżeli temperatura rośnie, substancja topnieje i pobiera ciepło (L > 0). Przy dodatniej wartości dp/dT oznacza to, że również ΔV musi być dodatnie, czyli wzrasta objętość cieczy w stosunku do fazy stałej. W przypadku wody jest odwrotnie. Krzywa p(t), czyli dp/dT < 0, zatem objętość podczas topnienia maleje.

    Równanie Clausiusa-Clapeyrona opisuje zależność między zmianą ciśnienia a zmianą temperatury wzdłuż krzywej fazowej przemiany fazowej dla układu jednoskładnikowego:Skala Celsjusza – skala termometryczna (od nazwiska szwedzkiego uczonego Andersa Celsiusa, który zaproponował ją w roku 1742).

    Substancje wielofazowe[]

  • Siarka w stanie stałym występuje w kilku odmianach alotropowych, dlatego ma kilka punktów potrójnych.
  • Przypisy

    1. 24. Wykres charakterystyczny. W: Szczepan Szczeniowski: Fizyka doświadczalna. Wyd. I. Cz. II: Ciepło i fizyka molekularna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1953, s. 90.

    Zobacz też[]

  • Punkt krytyczny (fizyka)
  • Reguła faz Gibbsa
  • Woda (tlenek wodoru; nazwa systematyczna IUPAC: oksydan) – związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.Faza termodynamiczna – jednolita część układu fizycznego, oddzielona od innych powierzchniami międzyfazowymi, zwanymi granicami faz, na których zachodzi skokowa zmiana własności fizycznych lub chemicznych. Najprostszym przykładem zawsze odrębnych faz są jednorodne ciała będące w różnych stanach skupienia (np. woda i lód, woda i para wodna). I tak:



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Reguła faz lub reguła faz Gibbsa – zależność obowiązująca dla każdego układu będącego w równowadze termodynamicznej, łącząca liczbę faz w układzie, liczbę składników niezależnych oraz liczbę stopni swobody:
    Szczepan Szczeniowski (ur. 26 grudnia 1898 w Warszawie, zm. 18 lutego 1979 w Warszawie) – polski fizyk, profesor, poseł na Sejm PRL I kadencji.
    Ciało stałe – rodzaj fazy skondensowanej, każda substancja, która nie jest płynna, czyli zachowuje kształt i jest nieściśliwa. Ciało stałe jest pojęciem mało precyzyjnym i mogą w nim występować w rzeczywistości różne stany skupienia materii zwane bardziej precyzyjnie fazami fizycznymi.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.035 sek.