什么是三相點(Triple Point)？

在相圖中，三相點是一種物質同時以固體、液體和氣體的形式存在的地方。根據大氣壓力和溫度，三相點有非常具體的值，并且處于平衡狀態。雖然它們的實際應用相對較少，但三相點確實能告訴科學家關于一種物質的行為，用于精確校準...

在相圖中，三相點是一種物質同時以固體、液體和氣體的形式存在的地方。根據大氣壓力和溫度，三相點有非常具體的值，并且處于平衡狀態。雖然它們的實際應用相對較少，但三相點確實能告訴科學家關于一種物質的行為，用于精確校準溫度計。科學家用燒杯相圖來表示物質在固態、液態和氣態三種狀態之間轉變所需的條件。這些相圖看起來類似于帶有溫度的圖形沿x軸列出，通常，壓力沿y軸列出。對于一元或簡單的單組分物質，如水，圖上的線形成y形。y~s三條線中的每一條都表示一種狀態，其中三個連接點是三相點。在一定溫度范圍內，一種物質可能很容易以一種狀態存在，甚至兩種狀態存在。例如，低于32°F（0°C；）的水以冰、固體的形式存在。將冰加熱到冰點以上，冰便開始融化，以固體和液體的形式存在。反之，溫度超過32°F（0&；F；0；degC；）處于液體狀態。加熱它，釋放蒸汽，使其同時以氣體和液體的形式存在。盡管存在于一個或兩個狀態，但在一個溫度范圍內，同時存在于所有三個狀態都需要非常嚴格的條件，因此只有在特定情況下才能看到。例如，水是三重態點出現在32.018°F（0.01°C）的溫度和0.006大氣壓（atm）的壓力下。由于三相點的局限性，它們通常只出現在封閉系統中。然而，水三相點實際上在封閉系統之外有實際應用冰激凌的三重點使滑冰者能夠滑過冰面。滑冰者的體重壓在他或她的冰刀上，使冰的溫度升高到剛好，同時施加足夠的壓力，達到水的三重點，允許滑冰者在水的表面移動，同時也有蒸汽三重點的另一個實際應用是校準溫度計。使用可能含有水或液氮的電池，并在固定時間內保持電池溫度恒定，科學家可以確定精確溫度計所需的準確溫度讀數。盡管有許多方法可以校準溫度計，但使用三相點校準通常被認為是最準確的。

發表于 2020-09-18 04:29
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分類：科學教育

什么是三相點(Triple Point)？

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