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Tripelpunkt
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In der Thermodynamik ist der Tripelpunkt (auch Dreiphasenpunkt) der Punkt, beschrieben durch Druck und Temperatur, an dem drei Phasen eines Systems im Gleichgewicht sind. Das bedeutet, z. B. für Wasser, dass Wasserdampf, Wasser (flüssig) und Eis gleichzeitig vorkommen und dass sich die Mengenverhältnisse der drei Phasen nicht ändern, wie es z. B. der Fall ist, wenn Wasser gefriert oder taut. Hier ändert sich die Menge der einen Phase zu Gunsten der Anderen.
Der Tripelpunkt des Wassers nach dem international akzeptierten Bestwert von Guildner, Johnson & Jones 1976 liegt bei 611,657 ± 0,010 Pa (ca. 6 mbar) und 273,16 K (0,01 °C).
Bei Wasser entspricht die Temperatur des Gefrierpunkts bei Normaldruck (1013,25 mbar) mit 273,15 K (0,0 °C) nahezu der Temperatur des Tripelpunkts.
Der Tripelpunkt beschreibt auch gleichzeitig eine Besonderheit der Gibbschen Phasenregel:
f = N − P + 2
Die Varianz (oder auch Freiheitsgrad) f des Systems (eines Einkomponentensystems: N = 1 mit drei Phasen: P = 3) ist in Tripelpunkten nach dem Gibbschen Phasengesetz immer f = 0: Verändert man eine intensive Zustandsgröße, wird sofort das Gleichgewicht der Phasen verlassen. Dies ist auch der Grund dafür, dass es keine 4 Phasengrenzlinien geben kann, die sich in einem Punkt treffen (hier wäre f = −1).
Die Eindeutigkeit des Tripelpunktes ermöglicht es besonders gut, die Skalen von Thermometern festzulegen und wird dafür speziell bei der Kalibrierung selbiger genutzt. Gängige Tripelpunkte sind z.B.:
- Quecksilber: 234,31560 K (−38,83440 °C : −37,90192 °F : 437,96808 °Ra)
- Wasser: 273,16000 K (0,01000 °C : 32,018 °F : 491,688 °Ra)
