Point triple

Un point triple[1] est un point du diagramme de phase température-pression d'une substance chimique pure où peuvent coexister trois phases différentes. Ce point est unique, c'est-à-dire que les trois phases ne peuvent coexister qu'à une température et une pression bien précises, dénommées « la température et la pression du point triple ». Quand les trois phases sont effectivement présentes, la variance du système est nulle. La notion de point triple s'applique principalement aux diagrammes de phase des corps purs :

Cet article concerne le point triple en thermodynamique. Pour les autres significations, voir Point triple (homonymie).

Diagramme de phase de l'eau. Le point triple de l'eau est à T = 273,16 K (soit 0,01 °C) et P = 611 Pa (soit 0,006 atm).
Diagramme de phase du silicate d'aluminium Al2SiO5 à l'état solide. (Cyanite est un anglicisme pour Disthène.)

Point triple et lignes univariantes

« Le point triple est le point du diagramme de phase où les trois limites de phase se coupent[3] ».

Exemples
  • Eau (H2O) : T = 0,01 °C[2],[3] et P = 611 Pa (0,006 atm)[3].
  • Diazote (N2) : T = −209,99 °C et P = 12,6 kPa (0,126 atm)[4].
  • Dioxyde de carbone (CO2) : T = −56,6 °C et P = 519 kPa (5,12 atm)[5].
  • Néon (Ne) : T = −248,59 °C et P = 4,34 × 10−6 Pa[6].

Point triple et unités de température

De 1954 à 2019, l'unité de température du Système international et ses unités dérivées, déterminées par une convention internationale, étaient fondées sur la température thermodynamique du point triple de l'eau, TH2O
T :

  • kelvin (K) :
    • origine : 0 K = zéro absolu,
    • valeur : TH2O
      T      /273,16       (fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau) ;
  • degré Celsius (°C) :
    • valeur : identique au kelvin (c'est-à-dire qu'une différence de températures a la même valeur en degrés Celsius qu'en kelvins),
    • origine : 0 °C = 273,15 K. Le point triple de l'eau est donc à 0,01 °C exactement. Le point de fusion de la glace à pression atmosphérique est à 0 °C, approximativement.

En 2018, il est décidé de redéfinir les unités du système international. Le kelvin, et par suite le degré Celsius, sont désormais définis à partir de la constante de Boltzmann. Cette nouvelle définition est en vigueur depuis le .

Notes et références

Notes
  1. Quand on parle du point triple d'un corps pur il s'agit du point triple solide-liquide-gaz. Pour les autres points triples on précise la nature des trois phases coexistantes.

Références
  1. Définitions lexicographiques et étymologiques de « triple » (sens I, B) dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales [consulté le 29 mai 2016].
  2. Le point triple T où coexistent trois phases, sur le site univr-cms.u-strasbg.fr, consulté le 11 novembre 2014
  3. Chimie: molécules, matière, métamorphoses, Par Peter William Atkins,Loretta Jones, pages 379-380
  4. [PDF] Gabriel E. Leventhal Point triple de l’azote, sur le site leventhal.ch, consulté le 23 février 2015
  5. Calcul de la masse volumique et de la température de la phase liquide, sur le site encyclopedia.airliquide.com, consulté le 23 février 2015
  6. Propriétés du gaz, sur le site encyclopedia.airliquide.com, consulté le 23 février 2015

Voir aussi

Articles connexes
  • Portail de la chimie
  • Portail de la physique
Cet article est issu de Wikipedia. Le texte est sous licence Creative Commons - Attribution - Partage dans les Mêmes. Des conditions supplémentaires peuvent s'appliquer aux fichiers multimédias.