La fase di una sostanza è determinata dalla pressione e dalla temperatura di tale sostanza. Pertanto, la fase di una determinata sostanza può essere modificata cambiando la temperatura o la pressione o entrambe. Il punto critico e il punto triplo di una sostanza sono due importanti combinazioni di temperatura e pressione. Il punto critico di una sostanza si trova nel punto finale della curva di equilibrio di fase mentre il punto triplo è il punto in cui le tre curve di equilibrio si incontrano. Nel punto critico di una sostanza, solo le fasi gassose e liquide possono esistere in equilibrio. Ma al punto triplo, possono esistere tutte e tre le fasi della sostanza. Questa è la principale differenza tra il punto critico e il punto triplo.
Questo articolo spiega,
1. Che cos'è il punto critico? - Definizione e spiegazione
2. Che cos'è Triple Point? - Definizione e spiegazione
3. Qual è la differenza tra Punto critico e Punto triplo? - Confronto di caratteristiche chiave
Il punto critico di una determinata sostanza si verifica nel punto finale della sua curva di equilibrio di fase. Il punto critico di una sostanza è definito dalla sua temperatura critica e dalla pressione critica. Per capire esattamente cosa si intende per "punto critico", si dovrebbe avere una chiara idea dei diagrammi di fase.
Un diagramma di fase è semplicemente un grafico di pressione in funzione della temperatura, che rappresenta il comportamento di una determinata sostanza in diverse combinazioni di pressione e temperatura. Ci sono tre curve importanti su un diagramma di fase che sono conosciute come la linea di fusione, la linea di sublimazione e la linea di vaporizzazione.
La linea di fusione è la linea lungo la quale le fasi solide e liquide di una data sostanza possono esistere in equilibrio. Le fasi solide e gassose possono esistere in equilibrio lungo la linea di sublimazione. Le fasi liquide e gassose possono esistere in equilibrio lungo la linea di vaporizzazione.
Il limite superiore della curva di equilibrio liquido-vapore o della linea di vaporizzazione è chiamato "punto critico". La temperatura e la pressione corrispondenti al punto critico di una sostanza sono conosciute rispettivamente come la temperatura critica e la pressione critica.
Il punto critico di una sostanza è un punto speciale sul suo diagramma di fase. È un punto unico per una data sostanza e si differenzia da sostanza a sostanza. Se qualcuno aumentasse la pressione su un vapore (gas) mantenendo il campione ad una temperatura tra la temperatura critica e la temperatura corrispondente al punto triplo, la sostanza attraverserebbe la linea di vaporizzazione e alla fine si condenserebbe in un liquido.
Al di sopra della temperatura e della pressione critiche, il campione è in uno stato supercritico, che è un gas altamente pressurizzato. In altre parole, è impossibile condensare un gas in un liquido semplicemente aumentando la pressione, se la temperatura è superiore alla temperatura critica.
O-A Rappresenta la linea di fusione
A-C Rappresenta la linea di vaporizzazione
O-A Rappresenta la linea di sublimazione
A-Triplo punto
C-punto critico
In termodinamica, il punto triplo di una data sostanza è un punto importante che si trova sul diagramma di fase di quella sostanza. Questo punto speciale può essere definito come la pressione e la temperatura a cui le tre fasi di una determinata sostanza (solido, liquido e gassoso) coesistono in equilibrio.
Il punto triplo di una sostanza può essere facilmente identificato. È il punto in cui tutte e tre le linee si incontrano. Pertanto, nel punto triplo di una sostanza, tutte e tre le fasi esistono in equilibrio.
Al punto triplo, sei processi si svolgono nello stesso momento. Sono evaporazione, condensazione, fusione, congelamento, sublimazione e deposizione. L'equilibrio dei sei processi si annulla quando la temperatura o la pressione (o entrambi) del sistema cambia.
Il punto triplo differisce da sostanza a sostanza. Ad esempio, il punto triplo dell'acqua si verifica a 0,010 C (273,16 K) e 611,22 Pa. Ma non è il triplo punto di ferro, rame o piombo.
La linea verde continua mostra la solita forma della linea di fase solido-liquido. La linea verde tratteggiata mostra il comportamento dell'acqua.
Punto critico: Il punto critico è il punto finale della sua curva di equilibrio di fase e definito dalla sua temperatura critica e dalla pressione critica.
Triplo punto: Il punto triplo può essere definito come la pressione e la temperatura a cui le tre fasi di una data sostanza coesistono in equilibrio.
Punto critico: La temperatura critica è generalmente superiore alla temperatura standard. (Vero per la maggior parte delle sostanze)
Triplo punto: La temperatura corrispondente al punto triplo è solitamente inferiore alla temperatura standard. (Vero per la maggior parte delle sostanze).
Punto critico: La pressione critica è generalmente superiore alla pressione standard.
Triplo punto: La pressione corrispondente al punto triplo è generalmente inferiore alla pressione standard.
Punto critico: Nel punto critico, solo le fasi liquide e gassose possono coesistere in equilibrio.
Triplo punto: Tutte le fasi solide, liquide e gassose possono coesistere in equilibrio.
Cortesia dell'immagine:
"Fase-diag2" di Matthieumarechal (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia