Номер 8, страница 148 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

8. Что такое тройная точка?

Тройная точка вещества — это строго определённое состояние, характеризуемое конкретными значениями температуры и давления, при котором данное вещество может одновременно существовать в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком и газообразном, находясь в состоянии термодинамического равновесия. На фазовой диаграмме (графике, показывающем зависимость фазового состояния от температуры и давления) тройная точка является точкой пересечения трёх линий фазовых переходов: кривой плавления (равновесие твёрдое тело – жидкость), кривой кипения (равновесие жидкость – газ) и кривой сублимации (равновесие твёрдое тело – газ). В этой точке все три процесса (плавление/кристаллизация, испарение/конденсация, сублимация/десублимация) происходят одновременно и с одинаковой скоростью, поэтому количества вещества в каждой из фаз остаются постоянными.

Согласно правилу фаз Гиббса, число степеней свободы $\text{f}$ для такой системы равно нулю ($f = C - P + 2$, где для одного компонента $C=1$ и трёх фаз $P=3$, получаем $f = 1 - 3 + 2 = 0$). Это означает, что тройная точка инвариантна, то есть она существует только при единственно возможной паре значений температуры и давления для данного вещества. Любое изменение температуры или давления выведет систему из этого состояния, и одна или две фазы исчезнут.

Например, для воды тройная точка достигается при температуре $T_{тройн} = 273.16 \, \text{К}$ (что соответствует $0.01 °C$) и давлении $p_{тройн} = 611.73 \, \text{Па}$. Именно температура тройной точки воды используется в качестве основной реперной точки для определения единицы термодинамической температуры — кельвина. Уникальность и воспроизводимость тройных точек различных веществ делает их важными стандартами в термометрии для калибровки приборов.

Ответ: Тройная точка — это уникальное сочетание температуры и давления, при котором твёрдая, жидкая и газообразная фазы вещества находятся в термодинамическом равновесии, то есть могут сосуществовать одновременно.