Avainero – kriittinen piste vs kolmoispiste
Kriittinen piste ja kolmoispiste ovat termejä, joita käytetään selittämään lämpötiloja ja paineita, joissa aineiden kaksi tai useampi vaihe voi esiintyä rinnakkain. Kriittinen piste on tila, jossa saman aineen neste- ja höyryfaasi esiintyvät rinnakkain. Kolmoispiste on tila, jossa aineen kaikki kolme vaihetta voivat esiintyä rinnakkain. Keskeinen ero kriittisen pisteen ja kolmoispisteen välillä on, että kriittinen piste kuvaa saman aineen kahden faasin rinnakkaiseloa, kun taas kolmoispiste kuvaa saman aineen kolmen faasin rinnakkaiseloa.
Mikä on kriittinen kohta?
Aineen kriittinen piste on aineen vaihetasapainokäyrän loppupiste. Faasitasapainokäyrä tai faasikaavio on paineen ja lämpötilan kaavio, jossa aineen faasimuutokset esitetään. Tämä osoittaa lämpötilat ja paineet, joissa aine esiintyy kiinteänä, nesteenä tai kaasuna. Kriittinen piste on lämpötila ja paine, joissa neste- ja höyryfaasi esiintyvät rinnakkain.
Kuva 01: Vaihekaavio, joka näyttää sekä kriittisen pisteen että kolmoispisteen
Lämpötila ja paine kriittisessä pisteessä on nimetty kriittiseksi lämpötilaksi (Tc) ja kriittiseksi paineeksi (Pc). Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, kahden vaiheen väliset viivat tunnetaan rajoilla. Kriittinen piste osoittaa pisteen, jossa linjan rajat katoavat.
Aineen kriittisen pisteen tunteminen on joskus erittäin tärkeää. Esimerkiksi kaasua ei voi koskaan kondensoida sen kriittisen pisteen yläpuolella olevissa lämpötiloissa ja paineissa. Tämä johtuu siitä, että kaasumolekyylien väliset molekyylien väliset voimat heikkenevät erittäin korkeissa lämpötiloissa, koska näiden molekyylien kineettinen energia kasvaa.
Kriittisiä pisteitä on kahdenlaisia;
Nestehöyryn kriittinen piste
Tämä on tyypillinen kriittinen piste, jossa aineen höyry esiintyy rinnakkain sen nestemäisen muodon kanssa. Veden kriittinen piste on 647 K ja 22,064 MPa.
Neste-nestekriittinen piste
Tämän tyyppiset kriittiset pisteet on määritelty ratkaisuille. Se on lämpötila ja paine, joissa liuosseos erotetaan kahteen erilliseen nestefaasiin.
Mikä on Triple Point?
Kolmiopiste on lämpötila ja paine, joissa tietyn aineen kiinteät, nestemäiset ja höyryfaasit esiintyvät rinnakkain tasapainossa. Se kuvaa matta tietyn termodynaamisen tilan. Joskus kolmoispiste voi sisältää useamman kuin yhden kiinteän faasin, kun aineen polymorfeja on olemassa. Vaihekaaviossa kolmoispiste on piste, jossa kaikki kolme rajaviivaa kohtaavat toisensa. Alla on esimerkkejä kolmoispisteistä.
Mitä yhtäläisyyksiä kriittisen pisteen ja kolmoispisteen välillä on?
- Sekä kriittinen piste että kolmoispiste kuvaavat tiettyjä lämpötiloja ja paineita.
- Sekä kriittinen piste että kolmoispiste kuvaavat tasapainotiloja, joissa aineen kaksi tai useampi fysikaalinen tila esiintyy rinnakkain.
Mitä eroa kriittisen pisteen ja kolmoispisteen välillä on?
Kriittinen piste vs kolmoispiste |
|
| Aineen kriittinen piste on kyseisen aineen vaihetasapainokäyrän loppupiste. | Kolmiopiste on lämpötila ja paine, joissa tietyn aineen kiinteät, nestemäiset ja höyryfaasit esiintyvät rinnakkain tasapainossa. |
| Vaiheet | |
| Kriittinen piste kuvaa saman aineen kahden faasin rinnakkaiseloa. | Kolmipiste kuvaa saman aineen kolmen faasin rinnakkaiseloa. |
| Vesi esimerkkinä | |
| Veden kriittinen piste on 647 K ja 22,064 MPa. | Veden kolmoispiste on 273,16 K ja 0,611657 MPa. |
| Vaihekaavio | |
| Kriittinen piste on vaihekaaviokäyrän loppupiste. | Kolmopiste on piste, jossa kaikki rajaviivat kohtaavat toisensa. |
Yhteenveto – kriittinen piste vs kolmoispiste
Aineen kriittinen piste on aineen faasitasapainokäyrän loppupiste, joka antaa lämpötilan ja paineen, jossa aineen neste- ja höyryfaasi voivat esiintyä rinnakkain. Kolmoispiste antaa lämpötilan ja paineen, joissa kaikki kolme aineen faasia voivat esiintyä rinnakkain. Ero kriittisen pisteen ja kolmoispisteen välillä on se, että kriittinen piste kuvaa saman aineen kahden faasin rinnakkaiseloa, kun taas kolmoispiste kuvaa saman aineen kolmen faasin rinnakkaiseloa.
