Kolmipiste

Kolmipiste tarkoittaa aineen sen puhtaan faasin kolmen vaiheen—kiinteän, nesteen ja kaasun—samanaikaista tasapainoa. Se on ainutlaatuinen piste, jolla kyseisen puhtaan aineen kolme faasia ovat yhtä aikaa tasapainossa P:n (paine) ja T:n (lämpötila) tietyssä arvoissa. Kolmipiste sijaitsee P–T-diagrammissa faasirajojen leikkauspisteessä, jossa kiinteä–nesteen, nesteen–kaasun ja kiinteän–kaasun rajat kohtaavat.

Esimerkkinä vedelle kolmipiste on lämpötilassa 0,01 °C ja paineessa noin 611,657 pascalia. Tällöin jää, vesi ja vesihöyry voivat olla samanaikaisesti tasapainossa. Monien puhtaiden aineiden kohdalla kolmipiste on hyvin tarkka ja pienikin poikkeama paineessa tai lämpötilassa muuttaa tilan faasijakoja.

Merkitys ja sovellukset: kolmipiste on keskeinen käsite termodynamiikassa ja faasidiagrammeissa, joilla voidaan ymmärtää faasimuutoksia ja tasapainotiloja. Se on myös käytetty käytännön kalibroinnissa ja lämpötilan määrityksessä, koska kolmen faasin yhtäaikainen tasapaino tarjoaa vakaan referenssipisteen. Puhtaiden aineiden lisäksi epäpuhtaudet voivat muuttaa tai laajentaa kolmitasapainon alueita, ja se vaikuttaa käytäntöihin, kuten materiaalien käsittelyyn ja kylmäketjujen suunnitteluun.

Yhteenveto: kolmipiste kuvaa tilannetta, jossa aineen kiinteä, neste ja kaasu ovat yhtä aikaa tasapainossa, ja se määrittää faasimuutosten rajoja sekä tarjoaa tavan hahmottaa lämpötilan ja paineen vaikutusta aineen tilaan.