Ciri-ciri Triple Point Air, Cyclohexane dan Benzene



The tiga mata Ia adalah satu istilah dalam bidang termodinamik yang merujuk kepada suhu dan tekanan di mana tiga fasa wujud pada masa yang sama bahan dalam keadaan keseimbangan termodinamik. Titik ini wujud untuk semua bahan, walaupun keadaan di mana ia dicapai sangat berbeza antara setiap.

Titik triple juga boleh melibatkan lebih daripada satu fasa jenis yang sama untuk bahan tertentu; iaitu dua fasa pepejal, bendalir atau gas yang diperhatikan. Helium, khususnya isotop helium-4, adalah contoh yang baik daripada titik triple dua fasa yang melibatkan cecair individu: cecair normal dan bendalir lampau.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri titik tiga
  • 2 Titik air tiga
  • 3 titik sikloheksana
  • 4 titik biji benzena
  • 5 Rujukan

Ciri-ciri titik tiga

Titik triple air digunakan untuk menentukan Kelvin, unit asas suhu termodinamik dalam sistem unit antarabangsa (SI). Nilai ini ditetapkan berdasarkan definisi dan tidak diukur.

Titik triple bagi setiap bahan dapat diperhatikan dengan menggunakan gambar rajah fasa, yang digambarkan grafik yang membolehkan menunjukkan syarat-syarat membatasi fasa pepejal, cair, gas (dan lain-lain, dalam kes-kes khas) suatu bahan sementara mereka menggunakan perubahan suhu, tekanan dan / atau kelarutan.

Bahan boleh didapati pada titik leburnya di mana pepejal memenuhi cecair; Ia juga boleh didapati di titik mendidih di mana cecair memenuhi gas. Walau bagaimanapun, ia berada di titik tiga di mana ketiga-tiga fasa ini dicapai. Gambar rajah ini akan berbeza bagi setiap bahan, seperti yang akan dilihat kemudian.

Titik triple boleh digunakan dengan berkesan dalam penentukuran termometer, menggunakan sel tiga mata.

Ini adalah contoh bahan di bawah keadaan terpencil (di dalam "sel") yang berada di titik tiga mereka dengan suhu dan tekanan tekanan yang diketahui, dan dengan demikian memudahkan kajian tentang ketepatan ukuran termometer.

Ia juga telah digunakan untuk mengkaji konsep ini dalam penerokaan Marikh, di mana dia cuba untuk memenuhi paras laut semasa misi dijalankan pada awal tahun 1970.

Titik air tiga

Kondisi tekanan dan suhu yang tepat di mana air hidup bersama dalam tiga fasa dalam keseimbangan - air, ais dan wap cair - berlaku pada suhu tepat 273.16 K (0.01 ° C) dan tekanan separa wap. 611,656 pascal (0.00603659 atm).

Pada ketika ini adalah mungkin untuk menukar bahan ke mana-mana tiga fasa dengan perubahan minimum dalam suhu atau tekanannya. Walaupun jumlah tekanan sistem itu boleh terletak di atas titik tigaan diperlukan untuk, jika tekanan wap separa adalah 611,656 Pa, sistem akan sama dengan titik tigaan.

Adalah mungkin untuk memerhatikan dalam angka sebelumnya perwakilan titik tiga (atau tiga mata, dalam bahasa Inggeris) bahan yang rajahnya sama dengan air, mengikut suhu dan tekanan yang diperlukan untuk mencapai nilai ini.

Dalam kes air, titik ini sepadan dengan tekanan minimum di mana air cair boleh wujud. Pada tekanan rendah titik tigaan (mis, vakum) dan apabila pemanasan pada tekanan malar digunakan, menjadi ais pepejal kepada wap air terus memintas cecair; ini adalah proses yang dipanggil pemejalwapan.

Di luar tekanan minimum ini (P.tp), ais akan mula mencairkan untuk membentuk air cair, dan kemudiannya ia akan menguap atau mendidih untuk membentuk wap.

Bagi banyak bahan, nilai suhu pada titik triple ialah suhu minimum di mana fasa cair boleh wujud, tetapi ini tidak berlaku dalam kes air. Untuk air ini tidak berlaku, kerana titik lebur ais berkurang bergantung kepada tekanan, seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus hijau dari angka sebelumnya.

Dalam fasa tekanan tinggi air mempunyai gambarajah fasa yang agak kompleks, di mana lima belas fasa ais yang diketahui ditunjukkan (pada suhu dan tekanan yang berbeza), sebagai tambahan kepada sepuluh titik tiga mata yang berbeza yang digambarkan dalam angka berikut:

Ia dapat diperhatikan bahawa, di bawah keadaan tekanan tinggi, ais boleh wujud dalam keseimbangan dengan cecair; Rajah menunjukkan bahawa titik lebur meningkat dengan tekanan. Pada suhu rendah yang berterusan dan tekanan yang meningkat, stim boleh ditukar terus ke ais, tanpa melalui fasa cecair.

Keadaan yang berlainan yang berlaku di planet-planet di mana titik tiga telah dipelajari (Bumi di paras laut dan di kawasan khatulistiwa Mars) juga ditunjukkan dalam rajah ini..

Rajah gambarkan bahawa titik triple berbeza-beza bergantung pada lokasi sebab-sebab tekanan atmosfera dan suhu, dan bukan hanya oleh campur tangan pengeksport.

Titik tiga sikloheksana

Sikloheksana adalah sikloalkane yang mempunyai rumus molekul C6H12. Bahan ini mempunyai keunikan mempunyai keadaan titik triple yang dapat direproduksi dengan mudah, seperti dalam hal air, kerana titik ini terletak pada suhu 279.47 K dan tekanan 5,388 kPa.

Di bawah keadaan ini, sebatian telah diperhatikan untuk mendidih, menguatkan dan mencair dengan perubahan suhu dan tekanan yang minima.

Benzene triple point

Dalam kes yang sama dengan sikloheksana, benzena (sebatian organik dengan formula kimia C6H6) dengan mudah menghasilkan semula keadaan titik tiga di makmal.

Nilai-nilainya adalah 278.5 K dan 4.83 kPa, jadi juga biasa untuk mencuba dengan komponen ini pada peringkat pemula.

Rujukan

  1. Wikipedia. (s.f.). Wikipedia. Diambil dari en.wikipedia.org
  2. Britannica, E. (1998). Encyclopedia Britannica. Diperolehi daripada britannica.com
  3. Kuasa, N. (s.f.). Kuasa Nuklear. Diperolehi daripada nuclear-power.net
  4. Wagner, W., Saul, A., & Prub, A. (1992). Persamaan Antarabangsa untuk Tekanan sepanjang Lebur dan sepanjang Curve Penyerapan Air Biasa. Bochum.
  5. Penoncello, S. G., Jacobsen, R. T., & Goodwin, A. R. (1995). Perumusan Harta Thermodinamik untuk Sikloheksana.