त्रिगुण बिंदु ऊष्मप्रवैगिकी के क्षेत्र है कि तापमान और दबाव है, जिसमें एक पदार्थ के तीन चरणों thermodynamic संतुलन के एक राज्य में एक साथ मौजूद को संदर्भित करता है में एक शब्द है। यह बिंदु सभी पदार्थों के लिए मौजूद है, हालांकि जिन स्थितियों में उन्हें प्राप्त किया जाता है, वे हर एक के बीच काफी भिन्न होते हैं।
एक ट्रिपल पॉइंट एक विशिष्ट पदार्थ के लिए एक ही प्रकार के एक से अधिक चरण शामिल कर सकता है; अर्थात्, दो अलग-अलग ठोस, द्रव या गैस चरण देखे जाते हैं। हीलियम, विशेष रूप से इसके आइसोटोप हीलियम -4, दो व्यक्तिगत द्रव चरणों से युक्त एक ट्रिपल बिंदु का एक अच्छा उदाहरण है: सामान्य तरल पदार्थ और सुपरफ्लुइड।
ट्रिपल पॉइंट की विशेषताएं
पानी के ट्रिपल बिंदु का उपयोग केल्विन को परिभाषित करने के लिए किया जाता है, जो कि अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली की इकाइयों (SI) में थर्मोडायनामिक तापमान की आधार इकाई है। यह मान मापा के बजाय परिभाषा द्वारा निर्धारित किया गया है।
प्रत्येक पदार्थ के ट्रिपल बिंदुओं को चरण आरेखों के उपयोग के साथ देखा जा सकता है, जो ऐसे रेखांकन हैं जो किसी पदार्थ के ठोस, तरल, गैसीय चरणों (और अन्य, विशेष मामलों में) की सीमित स्थितियों को प्रदर्शित करने की अनुमति देते हैं, जबकि यह वे तापमान, दबाव और / या घुलनशीलता में परिवर्तन करते हैं।
एक पदार्थ उसके पिघलने बिंदु पर पाया जा सकता है जिस पर ठोस तरल से मिलता है; यह इसके क्वथनांक पर भी पाया जा सकता है जहाँ तरल गैस से मिलता है। हालांकि, यह तीन बिंदुओं पर है कि तीन चरणों को प्राप्त किया जाता है। ये आरेख प्रत्येक पदार्थ के लिए अलग-अलग होंगे, जैसा कि बाद में देखा जाएगा।
ट्रिपल पॉइंट को थर्मामीटर कैलिब्रेशन में प्रभावी ढंग से इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे ट्रिपल पॉइंट सेल का उपयोग किया जाता है।
ये अलग-अलग स्थितियों में पदार्थों के नमूने हैं (कांच "कोशिकाओं के अंदर") जो कि ज्ञात तापमान और दबाव की स्थिति के तहत उनके त्रिगुण बिंदु पर हैं, और इस प्रकार थर्मामीटर माप की शुद्धता के अध्ययन की सुविधा प्रदान करते हैं।
इस अवधारणा के अध्ययन का उपयोग मंगल ग्रह की खोज में भी किया गया है, जिसमें 1970 के दशक में किए गए मिशनों के दौरान समुद्र के स्तर को जानने का प्रयास किया गया था।
पानी का ट्रिपल पॉइंट
दबाव और तापमान की सटीक स्थितियाँ, जिस पर जल सह-संतुलन के तीन चरणों में - तरल पानी, बर्फ और भाप - ठीक 273.16 K (0.01 ºC) के तापमान पर और वाष्प के आंशिक दबाव में होते हैं 611.656 पास्कल (0.00603659 एटीएम)।
इस बिंदु पर पदार्थ का तीन चरणों में से किसी में रूपांतरण उसके तापमान या दबाव में न्यूनतम बदलाव के साथ संभव है। भले ही सिस्टम का कुल दबाव ट्रिपल बिंदु के लिए आवश्यक हो, ऊपर हो सकता है, अगर वाष्प का आंशिक दबाव 611.656 Pa पर है, तो सिस्टम उसी तरह ट्रिपल बिंदु तक पहुंच जाएगा।
इस मूल्य तक पहुंचने के लिए आवश्यक तापमान और दबाव के अनुसार, किसी पदार्थ के त्रिगुण बिंदु (या अंग्रेजी में त्रिगुण बिंदु) का प्रतिनिधित्व करना संभव है, जिसका आरेख पानी के समान है।
पानी के मामले में, यह बिंदु न्यूनतम दबाव से मेल खाता है जिस पर तरल पानी मौजूद हो सकता है। इस त्रिगुण बिंदु से कम दबाव पर (उदाहरण के लिए, एक निर्वात में) और निरंतर दबाव हीटिंग का उपयोग करते समय, ठोस बर्फ सीधे तरल से गुजरने के बिना जल वाष्प में परिवर्तित हो जाएगी; यह एक प्रक्रिया है जिसे उच्च बनाने की क्रिया कहा जाता है।
इस न्यूनतम दबाव (पी टीपी) से परे, बर्फ पहले तरल पानी बनाने के लिए पिघलेगी, और केवल वहाँ वाष्पीकरण होगा या वाष्प बनाने के लिए उबाल लेगा।
कई पदार्थों के लिए इसके तिगुने बिंदु पर तापमान मान न्यूनतम तापमान है जिस पर तरल चरण मौजूद हो सकता है, लेकिन पानी के मामले में ऐसा नहीं होता है। पानी के लिए ऐसा नहीं होता है, क्योंकि बर्फ का पिघलने बिंदु दबाव के कार्य के रूप में कम हो जाता है, जैसा कि पिछले आंकड़े में हरी बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है।
उच्च दबाव के चरणों में, पानी में काफी जटिल चरण आरेख होता है, जिसमें पंद्रह ज्ञात बर्फ के चरण (अलग-अलग तापमान और दबावों पर) दिखाए जाते हैं, दस अलग-अलग ट्रिपल बिंदुओं के अलावा, जो निम्न आकृति में दिखाई देते हैं:
यह ध्यान दिया जा सकता है कि, उच्च दबाव की स्थिति के तहत, बर्फ तरल के साथ संतुलन में मौजूद हो सकता है; आरेख दिखाता है कि दबाव के साथ गलनांक बढ़ता है। लगातार कम तापमान और बढ़ते दबाव में, तरल चरण में जाने के बिना, वाष्प सीधे बर्फ में बदल सकती है।
इस आरेख में भी दर्शाए गए विभिन्न परिस्थितियां हैं जो ग्रहों पर होती हैं जहां ट्रिपल बिंदु का अध्ययन किया गया है (समुद्र तल पर और मंगल के भूमध्य क्षेत्र में पृथ्वी)।
आरेख यह स्पष्ट करता है कि वायुमंडलीय दबाव और तापमान के कारणों के आधार पर त्रिभुज बिंदु भिन्न होता है, न कि केवल प्रयोगकर्ता के हस्तक्षेप के कारण।
साइक्लोहेक्सेन ट्रिपल पॉइंट
साइक्लोहेक्सेन एक साइक्लोकेन है जिसमें C 6 H 12 का आणविक सूत्र है । इस पदार्थ की ट्रिपल पॉइंट की स्थिति की ख़ासियत है कि इसे आसानी से पुन: पेश किया जा सकता है, जैसे कि पानी के मामले में, क्योंकि यह बिंदु 279.47 K के तापमान पर स्थित है और 5.388 kPa का दबाव है।
इन परिस्थितियों में, यौगिक को तापमान और दबाव में न्यूनतम बदलावों के साथ उबलते, जमते और पिघलते हुए देखा गया है।
बेंजीन ट्रिपल पॉइंट
साइक्लोहेक्सेन के समान मामले में, बेंजीन (रासायनिक सूत्र सी 6 एच 6 के साथ एक कार्बनिक यौगिक) में ट्रिपल बिंदु स्थितियां होती हैं जो एक प्रयोगशाला में आसानी से प्रजनन योग्य होती हैं।
इसके मान 278.5 K और 4.83 kPa हैं, इसलिए शुरुआती स्तर पर इस घटक के साथ प्रयोग भी आम है।
संदर्भ
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