kako izračunati trostruku točku tvari


Odgovor 1:

Je li moguće da voda prirodno kipi dok je prekrivena slojem leda?

Moglo bi se staviti led iznad čaše s kipućom vodom i nestati, ali šarm bi bio privremen, pa tako i led. Ne želimo da nam se led topi. Što bi se onda moglo učiniti tako da led može postojati zajedno s kipućom vodom?

Znamo da voda ključa na 100 ° C, a smrzava se na 0 ° C. Iz osobnog iskustva također znamo da je para vruća, a led hladan i da se para hlađenjem kondenzira u vodu, koja se hlađenjem dalje ledi. U našem bi nam slučaju trebala ledeno hladna para, što se čini prilično apsurdnom idejom.

Sada, kako se to događa, voda može doživjeti fazne promjene na temperaturama različitim od 100 ° C ili 0 ° C. To znači da bi se moglo imati kipuće vode na 50 ° C ili topljenja leda na -5 ° C. Čimbenik koji određuje fazu- promjena temperature je pritisak.

Iz pokusa se uočava da se smanjenjem tlaka točka ključanja vode spušta, dok se točka ledišta lagano podiže.

Zapravo, s jakim smanjenjem tlaka od normalnog atmosferskog tlaka od 1 atm do 0,00603659 atm (visoki vakuum), vrelište vode pada sa 100 ° C sve do 0,01 ° C.

Istodobno, točka smrzavanja blago se povećava s 0 ° C na 0,01 ° C.

Tako pri 0,00603659 atm i 0,01 ° C dobivamo sustav u kojem voda može istodobno ključati i smrzavati se. Čudno je, ali tako priroda ponekad djeluje.

Čista tvar koja nije voda također može pokazivati ​​slično ponašanje gdje sve tri faze, naime krutina, tekućina i plin mogu istovremeno postojati u termodinamičkoj ravnoteži. Ova se pojava događa samo u jednoj specifičnoj kombinaciji tlaka i temperature. U svim ostalim kombinacijama temperature i tlaka, tvar može postojati u jednoj ili dvije faze.

Specifična kombinacija tlaka i temperature pri kojoj mogu postojati sve tri faze čiste tvari naziva se trostruka točka.


Odgovor 2:

Ovo je postalo prilično aktualno, nedavnim sastankom u Parizu na kojem se raspravljalo o definiciji sedam osnovnih jedinica SI sustava. Najvažniji dio ovog sastanka bio je redefiniranje kg. Ovo je bila jedina jedinica koja se još uvijek oslanjala na fizički artefakt, standardni blok platine pohranjen u trezoru u Parizu. Redefinirana je u smislu Planckove konstante (koja je temeljna konstanta koja specificira minimalnu diskretnu parcelu energije u kvantnom smislu). Međutim, redefinirana je i definicija druge osnovne jedinice, temperature, Kelvina. Ako pročitate objašnjenja u nastavku, vidjet ćete da je trostruka točka vode korištena kao temeljna mjera kojom je definiran Kelvin, točno 273,16 K. To je sada napušteno i umjesto toga Kelvin se mjeri u smislu Boltzmannove konstante, još jedna konstanta izvedena iz kvantne teorije. Tako je trostruka točka vode izgubila dio svoje važnosti u znanstvenom smislu.

Neću dalje objašnjavati trostruku točku vode, jer je nekoliko suradnika to učinilo u nastavku. Međutim, preporučio bih i ovaj video na Youtubeu za praktičnu demonstraciju trostruke točke vode.

Slučajni čitatelj znat će što znači 0,01 ° C, blizu je temperature smrzavanja vode pri normalnom atmosferskom tlaku. No, možda bi valjalo spomenuti da je 611 paskala vrlo nizak tlak, oko 0,6% normalnog atmosferskog tlaka, što je ekvivalent vrlo visokoj nadmorskoj visini na zemlji (35 km) ili gotovo točno tlaku atmosfere na Marsu. Ovdje je zanimljiv članak o ovoj stvari, trostrukoj točki vode na Marsu.

Marsova atmosfera i trostruka točka vode

Odgovor 3:

DEFINICIJA:-

U termodinamičkoj, trostruka točka tvari je temperatura i tlak pri kojem tri faze (plin, tekućina i krutina) te tvari koegzistiraju u termodinamičkoj ravnoteži.

TROSTRUKT VODE: -

Pojedinačna kombinacija tlaka i temperature pri kojoj tekuća voda, čvrsti led i vodena para mogu koegzistirati u stabilnoj ravnoteži događa se pri točno 273,16 K (0,01 ° C; 32,02 ° F) i djelomičnom tlaku pare od 611,657 paskala (6,11657 mbar; 0,00603659 atm). U tom trenutku moguće je promijeniti svu tvar u led, vodu ili paru proizvoljno malim promjenama tlaka i temperature. Čak i ako je ukupni tlak sustava znatno iznad trostruke točke vode, pod uvjetom da je parcijalni tlak vodene pare 611.657 Pascal, tada se sustav još uvijek može dovesti do trostruke točke vode.

po ovom faznom dijagramu vode čovjek može razumjeti:

Izvor: - Wikipedia (

Trostruka točka

)


Odgovor 4:

Ovo je anegdota, ali na temelju mog vlastitog iskustva.

Kad sam radio u laboratoriju, kuhali smo vodu Erlenmeyerovu tikvicu (stožaste vrste s uskim vratom i ravnim dnom), punu otprilike dvije trećine. Energično bismo ga kuhali dok se sav zrak ne isprati i dok u gornjem dijelu ne ostane samo para (vodena para).

Brzo bismo ga zatvorili, pa preokrenuli. Stavili bismo malo suhog leda na vrh obrnute tikvice i uskoro bi voda ponovno počela kipjeti. Kad bismo suhi led stalno nadopunjavali, mogli bismo dobiti mraz unutar tikvice tik ispod suhog leda dok je voda i dalje ključala ispod.

Objašnjenje: para vruće vode u tikvici hladi se suhim kondenziranim ledom, snižavajući tlak u tikvici, što je snizilo vrelište vode. Dio vodene pare kondenzirao bi se i zaledio u blizini mjesta gdje je led dodirivao staklo, što je zahtijevalo da voda ključa da bi se održala ravnoteža tlaka pare. Mislim da je u tom trenutku sustav bio prilično blizu trostruke točke vode. Kladim se da bismo doista ohladili tu tikvicu (tekući dušik?) Mogli bismo dobiti prsten leda oko površine vode s kipućom vodom u sredini. Nek probajte molim vas. Moja tikvica Dewar trenutno je prazna.


Odgovor 5:

Vodu koristimo u njena 3 stanja. Tekuća voda za piće itd. Čvrsti led u drugim pićima itd. Plinovite pare u kuhanju itd. I trebamo raditi dosadan posao (zamrzavanje, zagrijavanje i kuhanje) da bismo promijenili svoje stanje.

Ali magija se događa u trostrukom pt vode po vašoj želji, možete promijeniti svu tvar u led, vodu ili paru samo tako proizvoljno malim promjenama tlaka i temperature.

Jednom kombinacijom tlaka (6,11 mbar) i temperature (0,01 ° C; 32,02 ° F; 273,16 K) tekuća voda, čvrsti led i vodena para mogu koegzistirati u stabilnoj ravnoteži ili u mirnom skladu.

Trostruka točka vode = 3 pogreške vode; Kako su sva 3 stanja u (početnoj / prvoj) ljubavi jedno s drugim.

(Ta ljubav završava na kritičnoj točki).

Ispod je grafikon njegovog ljubavnog putovanja:


Odgovor 6:

The

Temperaturere

i

Pritisak

kod kojih tvar može koegzistirati u

Ravnoteža

u tekućem, krutom i plinovitom stanju. Trostruka točka čiste vode je na 0,01 ° C (273,16K, 32,01 ° F) i 4,58 mm žive.

Ovdje je fazni daigram između temperature i

Pritisak

supstancije. Mislim da je točka A (trostruka točka) važna tamo gdje su sve tri faze tvari

Ravnoteža

. Različito je za različite materijale. Dakle, to ovisi o svojstvu svojstva supstance. možete razumjeti ovaj daigram po nultom zakonu termodinamike.

The

nulti zakon termodinamike

navodi da ako dva

termodinamički

sustavi su u toplinskoj ravnoteži s trećinom, zatim su u toplinskoj ravnoteži jedni s drugima. Na prvoj slici vidite da su tekućina i krutina, plin i krutina u ravnoteži. Dakle, plin i tekućina su u

Toplinska ravnoteža

Odgovor 7:

Trostruka točka bilo koje tvari, kako naziv sugerira uvjete zapreminskog tlaka i temperature pod kojima tvar postoji u sva tri stanja, tj. Krutina, tekućina i plin istodobno,

Za vodu je

0,01 ° C ili 273,16K i

4,58 mm Hg ili 611,2Pa

Ova se točka koristi i za baždarenje termometra,

Ako ste zainteresirani, predložio bih da istražite Andrewsov eksperiment na ugljičnom dioksidu, koji je termodinamički eksperiment i koji mislim da vam može pomoći da shvatite, jer je kritična točka tog eksperimenta mjesto na kojem je CO2 i u tekućem i u plinovitom stanju.


Odgovor 8:

Trostruka točka: Temperatura i tlak kod kojih tvar istovremeno postoji u tri stanja u krutini, tekućini i plinu u ravnoteži naziva se trostruka točka te tvari.

Trostruka točka svake tvari uvijek je jedinstvena ili fiksna. Trostruka točka vode je 0,01 ^ \ cirk C & 611.657Pa

Stupanj slobode bilo koje tvari u njezinoj trostrukoj točki dan je iz pravila Gibbsove faze kako slijedi

F = C-P + 2 = 1-3 + 2 = 0

Gornji rezultat pokazuje da je stupanj slobode bilo koje tvari u njezinoj trostrukoj točki uvijek nula, što znači da ne zahtijeva bilo kakvu varijablu za definiranje trostruke točke bilo koje tvari, što znači da je trostruka točka tvari uvijek jedinstvena ili fiksna.


Odgovor 9:

Osim neobičnog ponašanja na niskim temperaturama, voda ima još jedno zanimljivo svojstvo. Pod određenom temperaturom i tlakom može postojati istovremeno, i u savršenoj ravnoteži, u krutom, tekućem i plinovitom stanju (vodena para). Ovaj se ravnotežni oblik naziva trostrukom točkom vode i vrlo je koristan u definiranju i mjerenju temperature.

Trostruka točka bilo koje tvari je ona temperatura i tlak pri kojima materijal može koegzistirati u sve tri faze (krutina, tekućina i plin) u ravnoteži. Točnije, trostruka točka vode je 273,16 K pri 611,2 Pa

Za više informacija možete pogledati i video u nastavku.


Odgovor 10:

Što je trostruka točka H2O?

To su temperatura i tlak gdje određena izotopska mješavina vode postoji istovremeno u krutoj, tekućoj i plinovitoj fazi.

To se događa pri malom udjelu tlaka u jednoj atmosferi (611.657 Pa) i oko 0,01 Celzijevih temperatura.

Iako je nekad bila definirajuća točka na kelvinskoj ljestvici, od 20. svibnja 2019. više nije. Iako je to još uvijek izuzetno vrijedan artefakt koji se koristi za kalibraciju termometara.

Vidi P 133 službenog definicijskog dokumenta za SI.

https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9-EN.pdf?fbclid=IwAR3zz0caInZqN33J-dJHJtMCczqmZwiXJfd1otgideXdx5boHdB-Dt5A91g