Βασική διαφορά – Κρίσιμο Σημείο έναντι Τριπλού Σημείου
Κρίσιμο σημείο και τριπλό σημείο είναι όροι που χρησιμοποιούνται για να εξηγήσουν τις θερμοκρασίες και τις πιέσεις στις οποίες δύο ή περισσότερες φάσεις ουσιών μπορούν να συνυπάρχουν μεταξύ τους. Το κρίσιμο σημείο είναι η κατάσταση στην οποία συνυπάρχουν η υγρή και η αέρια φάση της ίδιας ουσίας. Το τριπλό σημείο είναι η συνθήκη στην οποία και οι τρεις φάσεις της ύλης μπορούν να συνυπάρχουν μεταξύ τους. Η βασική διαφορά μεταξύ ενός κρίσιμου σημείου και του τριπλού σημείου είναι ότι το κρίσιμο σημείο περιγράφει τη συνύπαρξη δύο φάσεων της ίδιας ουσίας ενώ το τριπλό σημείο περιγράφει τη συνύπαρξη τριών φάσεων της ίδιας ουσίας.
Τι είναι το κρίσιμο σημείο;
Το κρίσιμο σημείο μιας ουσίας είναι το τελικό σημείο της καμπύλης ισορροπίας φάσης αυτής της ουσίας. Μια καμπύλη ισορροπίας φάσης ή ένα διάγραμμα φάσης είναι το γράφημα της πίεσης έναντι της θερμοκρασίας στο οποίο φαίνονται οι αλλαγές φάσης της ουσίας. Αυτό δείχνει τις θερμοκρασίες και την πίεση στις οποίες η ουσία υπάρχει ως στερεό, υγρό ή αέριο. Το κρίσιμο σημείο είναι η θερμοκρασία και η πίεση στην οποία συνυπάρχουν η φάση υγρού και ατμού.
Εικόνα 01: Διάγραμμα φάσης που δείχνει και το κρίσιμο σημείο και το τριπλό σημείο
Η θερμοκρασία και η πίεση στο κρίσιμο σημείο ονομάζονται κρίσιμη θερμοκρασία (Tc) και κρίσιμη πίεση (Pc). Όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα, οι γραμμές μεταξύ δύο φάσεων είναι γνωστές ως όρια. Ένα κρίσιμο σημείο υποδεικνύει το σημείο στο οποίο εξαφανίζονται τα όρια της γραμμής.
Η γνώση του κρίσιμου σημείου μιας ουσίας είναι μερικές φορές πολύ σημαντική. Για παράδειγμα, ένα αέριο δεν μπορεί ποτέ να συμπυκνωθεί σε θερμοκρασίες και πιέσεις πάνω από το κρίσιμο σημείο του. Αυτό συμβαίνει επειδή οι διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των μορίων αερίου εξασθενούν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, καθώς η κινητική ενέργεια αυτών των μορίων είναι αυξημένη.
Υπάρχουν δύο τύποι κρίσιμου σημείου;
Κρίσιμο Σημείο Υγρών Ατμών
Αυτό είναι ένα τυπικό κρίσιμο σημείο στο οποίο ο ατμός μιας ουσίας συνυπάρχει με την υγρή της μορφή. Το κρίσιμο σημείο του νερού είναι στους 647 K και 22.064 MPa.
Liquid-Liquid Critical Point
Αυτός ο τύπος κρίσιμων σημείων ορίζεται για λύσεις. Είναι η θερμοκρασία και η πίεση στην οποία ένα μείγμα διαλύματος διαχωρίζεται σε δύο διακριτές υγρές φάσεις.
Τι είναι το Triple Point;
Το τριπλό σημείο είναι η θερμοκρασία και η πίεση στην οποία συνυπάρχουν σε ισορροπία οι στερεές, υγρές και αέριες φάσεις μιας συγκεκριμένης ουσίας. Περιγράφει μια συγκεκριμένη θερμοδυναμική κατάσταση ματ. Μερικές φορές, το τριπλό σημείο μπορεί να περιλαμβάνει περισσότερες από μία στερεές φάσεις όταν υπάρχουν πολύμορφα της ουσίας. Σε ένα διάγραμμα φάσης, το τριπλό σημείο είναι το σημείο στο οποίο συναντώνται και οι τρεις οριακές γραμμές μεταξύ τους. Μερικά παραδείγματα τριπλών σημείων δίνονται παρακάτω.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ κρίσιμου σημείου και τριπλού σημείου;
- Κρίσιμο σημείο και τριπλό σημείο περιγράφουν συγκεκριμένες συγκεκριμένες θερμοκρασίες και πιέσεις.
- Κρίσιμο σημείο και τριπλό σημείο περιγράφουν καταστάσεις ισορροπίας όπου συνυπάρχουν δύο ή περισσότερες φυσικές καταστάσεις μιας ουσίας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κρίσιμου σημείου και τριπλού σημείου;
Κρίσιμο σημείο εναντίον Τριπλού Σημείου |
|
| Το κρίσιμο σημείο μιας ουσίας είναι το τελικό σημείο της καμπύλης ισορροπίας φάσης αυτής της ουσίας. | Το τριπλό σημείο είναι η θερμοκρασία και η πίεση στην οποία συνυπάρχουν σε ισορροπία στερεές, υγρές και αέριες φάσεις μιας συγκεκριμένης ουσίας. |
| Φάσεις | |
| Κρίσιμο σημείο περιγράφει τη συνύπαρξη δύο φάσεων της ίδιας ουσίας. | Τριπλό σημείο περιγράφει τη συνύπαρξη τριών φάσεων της ίδιας ουσίας. |
| Νερό ως παράδειγμα | |
| Το κρίσιμο σημείο του νερού είναι στους 647 K και 22.064 MPa. | Το τριπλό σημείο του νερού είναι στους 273,16 K και 0,611657 MPa. |
| Διάγραμμα Φάσεων | |
| Το κρίσιμο σημείο είναι το τελικό σημείο μιας καμπύλης διαγράμματος φάσης. | Τριπλό σημείο είναι το σημείο στο οποίο όλες οι οριακές γραμμές συναντώνται μεταξύ τους. |
Σύνοψη – Κρίσιμο Σημείο εναντίον Τριπλού Σημείου
Κρίσιμο σημείο μιας ουσίας είναι το τελικό σημείο της καμπύλης ισορροπίας φάσης αυτής της ουσίας που δίνει τη θερμοκρασία και την πίεση στην οποία η υγρή και η αέρια φάση μιας ουσίας μπορούν να συνυπάρχουν μεταξύ τους. Το τριπλό σημείο δίνει τη θερμοκρασία και την πίεση στην οποία και οι τρεις φάσεις της ύλης μπορούν να συνυπάρχουν μεταξύ τους. Η διαφορά μεταξύ ενός κρίσιμου σημείου και του τριπλού σημείου είναι ότι το κρίσιμο σημείο περιγράφει τη συνύπαρξη δύο φάσεων της ίδιας ουσίας ενώ το τριπλό σημείο περιγράφει τη συνύπαρξη τριών φάσεων της ίδιας ουσίας.
