Tripelpunkt

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 zum Beispiel für Wasser, dass Wasserdampf, Wasser (flüssig) und Eis gleichzeitig vorkommen und sich die Mengenverhältnisse der drei Phasen nicht ändern. Somit ändert sich die Menge einer Phase zu Gunsten der anderen beiden Phasen in ständiger Wechselwirkung.

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Bedingungen

Der Tripelpunkt des Wassers liegt nach dem international akzeptierten Bestwert von Guildner, Johnson und Jones aus dem Jahre 1976 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.

Besonderheit Gibbsche Phasenregel

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).

Skalenfixpunkte

Die Eindeutigkeit des Tripelpunktes liefert besonders gute Temperatur-Fixpunkte für Skalen von Thermometern: eine wichtige Anwendung bei der Kalibrierung von Temperaturmessgeräten.

Gängige Tripelpunkts-Temperaturen für diesen Zweck sind zum Beispiel:

• 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) bei 611,657 ± 0,010 Pa

Siehe auch

• Kritischer Punkt (Thermodynamik)
• Phasendiagramm
• Internationale Temperaturskala