水三相点是水的固、液、汽三相平衡共存时的温度,其值为273.16K。它是在一个密封的装有高纯度水(水的同位素成分相当于海水)的玻璃容器, 水三相点瓶内复现的。
水三相点瓶是各级计量检定机构检定基标准铂电阻温度计、标准水银温度计零位的固定点装置。因此,水三相点的正确复现、准确测量是1990年国际温标实施的关键。
水的三态是怎样变化的呢?
1)水在常温下会蒸发成水蒸气,水在100℃时沸腾剧烈气化成水蒸气。都吸热。
2)水在0℃受冷结成冰,叫凝固。放热。
3)冰在℃受热变成水,叫熔解。吸热。
4)冰受热可以直接变化成水蒸气,叫升华。吸热。
5)水蒸气受冷变成水,叫液化。放热。
6)水蒸气受冷变成冰雪霜,叫凝华。放热。
谢谢。
水的三相点瓶
第一,三相点是严格的单组分体系,水呈气、液、固三相共存时体系对应的温度为001℃,压力为0610kPa。而冰点是在水中溶有空气和外压为101325kPa时测得的数据;
第二,由于水中溶有空气,形成了稀溶液,所以冰点较三相点下降了000242℃;
第三,三相点时体系的蒸气压低于冰点时的外压,由于压力的不同,冰点又下降了000747℃,故冰点时的温度约为0℃。
水密度是多少kg/m
水的三相点是指水、冰和汽三者平衡共存时的温度和压强,其温度为27316k,压强为610。
热力学温度是将水的三相点温度定位27316k,而每1k是水的三相点温度的1/27316,按照这样规定所给出的热力学温度数值称为开氏(即开尔文)温标。
-27315是温度下线?
1、0×103;10×103千克每立方米;1m3水的质量为10×103kg。水的密度是要求记住的,是10×103kg/m3.读作10×103千克每立方米。密度的物理意义就是由定义而来:某种物质单位体积的质量,水的密度是10×103kg/m3的物理意义就是:1m3水的质量为10×103kg。
水(化学式:H₂O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,无毒。在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉。
通常是无色、无味的液体。
沸点:99975℃(气压为一个标准大气压时,也就是101375kPa)。
凝固点:0℃
三相点:001℃
最大相对密度时的温度:3982℃
比热容:4186kJ/(kg·℃)01MPa15℃蒸发潜热:22572kJ/(kg)01MPa100℃
密度:水的密度在398℃时最大,为1×103kg/m3,水在0℃时,密度为099987×103kg/m3,冰在0℃时,密度为09167×103kg/m3。
水的三相点与临界点怎么理解
绝对零度,也就是-27315℃(摄氏度)。
没有一个地方有这个温度,即使是宇宙的最深处,温度也比绝对温度高3度,人类也不可能制造出来这个温度,只能无限的接近。在这温度下物体没有内能。
[编辑本段]定义或解释
理论上所能达到的最低温度,在此温度下物体没有内能。把-27315℃定作热力学温标(绝对温标)的零度,叫做绝对零度(absolute zero)。 热力学温标的单位是开尔文(K±)
[编辑本段]说明
①在中学阶段,对于热力学温标和摄氏温标间的换算,是取近似值T(K)=t(℃)+273。实际上,如以水的冰
点为标准,绝对零度应比它低27315℃所以精确的换算关系应该是T(K)=t(℃)+27315。
②绝对零度是根据理想气体所遵循的规律,用外推的方法得到的。用这样的方法,当温度降低到-27315℃时,气体的体积将减小到零。如果从分子运动论的观点出发,理想气体分子的平均平动动能由温度T确定,那么也可以把绝对零度说成是“理想气体分子停止运动时的温度”。以上两种说法都只是一种理想的推理。事实上一切实际气体在温度接近-27315℃时,将表现出明显的量子特性,这时气体早已变成液态或固态。总之,气体分子的运动已不再遵循经典物理的热力学统计规律。通过大量实验以及经过量子力学修正后的理论导出,在接近绝对零度的地方,分子的动能趋于一个固定值,这个极值被叫做零点能量。这说明绝对零度时,分子的能量并不为零,而是具有一个很小的数值。原因是,全部粒子都处于能量可能有的最低的状态,也就是全部粒子都处于基态。
③由于水的三相点温度是001℃,因此绝对零度比水的三相点温度低273.16℃。
绝对零度表示那样一种温度,在此温度下,构成物质的所有分子和原子均停止运动。所谓运动,系指所有空间、机械、分子以及振动等运动.还包括某些形式的电子运动,然而它并不包括量子力学概念中的“零点运动”。除非瓦解运动粒子的集聚系统,否则就不能停止这种运动。从这一定义的性质来看,绝对零度是不可能在任何实验中达到的,但目前科学家已经在实验室中达到距离绝对零度仅百万分之一摄氏度的低温。所有这些在物质内部发生的分子和原子运动统称为“热运动”,这些运动是肉眼看不见的,但是我们会看到,它们决定了物质的大部分与温度有关的性质。 正如一条直线仅由两点连成的一样,一种温标是由两个固定的且可重复的温度来定义的。最初,在一标准大气压(760毫米水银柱,或760托)时,摄氏温标是定冰之熔点为0℃和水之沸点为100℃,绝对温标是定绝对零度为0K和冰之熔点为273K,这样,就等于有三个固定点而导致温度的不一致,因为科学家希望这两种温标的度数大小朝等,所以,每当进行关于这三点的相互关系的准确实验时,总是将其中一点的数值改变达百分之一度。 现在,除了绝对零度外,仅有一固定点获得国际承认,那就是水的“三相点”。1948年确定为27316K,即绝对零度以上273.16度。当蒸气压等于一大气压时,水的正常冰点略低,为273.15K(=0℃=32°F),水的正常沸点为37315K(=100℃=212°F)。这些以摄氏温标表示的固定点和其他一些次要的测温参考点(即所谓的国际实用温标)的实际值,以及在实验室中为准确地获得这些值的度量方法,均由国际权度委员会定期公布。
科学家在对绝对零度的研究中,发现了一些奇妙的现象。如氦本是气体(氦是自然界中最难液化的物质),在-2689℃时变成液体,当温度持续降低时,原本装在瓶子里的液体,却轻而易举地从只有001毫米的缝隙中,很容易地溢到瓶外去了,继而出现了喷泉现象,液体的粘滞性也消失了。
[编辑本段]为什么不能达到绝对零度
1848年,英国科学家威廉·汤姆逊·开尔文勋爵(1824~1907)建立了一种新的温度标度,称为绝对温标,它的量度单位称为开尔文(K)。这种标度的分度距离同摄氏温标的分度距离相同。它的零度即可能的最低温度,相当于摄氏零下273度(精确数为-27315℃),称为绝对零度。因此,要算出绝对温度只需在摄氏温度上再加273即可。那时,人们认为温度永远不会接近于0K,但今天,科学家却已经非常接近这一极限了。
物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速运动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。
按照这种温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下27315度(-27315℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,并且从理论上讲,气体的体积应当是零。由此,人们就会明白为什么温度不可能降到这个标度之下,为什么事实上甚至也不可能达到这个标度,而只能接近它。
自然界最冷的地方不是冬季的南极,而是在星际空间的深处,那里的温度是绝对温度3度(3K),即只比绝对零度高3度。
这个“热度”(因为实际上我们谈到的温度总是在绝对零度之上)是作为宇宙起源的大爆炸留存至今的热度,事实上,这是证明大爆炸理论最显著有效的证据之一。
在实验室中人们可以做得更好,能进一步地接近于绝对零度,从上个世纪开始,人们就已经制成了能达到3K的制冷系统,并且在10多年前,在实验室里达到的最低温度已是绝对零度之上1/4度了,后来在1995年,科罗拉多大学和美国国家标准研究所的两位物理学家爱里克·科内尔和卡尔威曼成功地使一些铷原子达到了令人难以置信的温度,即达到了绝对零度之上的十亿分之二十度(2×10^-8 K)。他们利用激光束和“磁陷阱”系统使原子的运动变慢,我们由此可以看到,热度实际上就是物质的原子运动。非常低的温度是可以达不到的,而且还要以寻求“阻止”每一单个原子运动,就像打台球一样,要使一个球停住就要用另一个球去打它。弄明白这个道理,只要想一想下面这个事实就够了。在常温下,气体的原子以每小时1600公里的速度运动着,而在3K的温度下则是以每小时1米的速度运动着,而在20nK(2×10^-8 K)的情况下,原子运动的速度就慢得难以测量了。在20nK下还可以发现物质呈现的新状态,这在70年前就被爱因斯坦和印度物理学家玻色(1894~1974)预见了。
事实上,在这样的非常温度下,物质呈现的既不是液体状态,也不是固体状态,更不是气体状态,而是聚集成唯一的“超原子”,它表现为一个单一的实体。
[编辑本段]时间会停止
当在绝对温度时,时间会停止。这个问题到底是对的还是错的?至今还是有争议。
正方认为(时间会停止):绝对零度在宇宙中是存在的,在宇宙的某些地方,当巨大的能量被黑洞吸走时产生绝对零度,由于时间也是一种能量形式,所以在那一刻,时间也是停止的。宇宙中有存在绝对零度的地方,甚至有低于零度的地方,那些低于零度的情况由反物质构成。 也就是说我们的分子运动需要提供能量,而反物质运动则吸收能量,所以绝对零度可以达到,只不过我们没有发现,也没法发现。 正如数字有正负,电流有正负,性别有男女一样,你凭什么说就没有低于绝对零度的负温度?
科学家们都没有否认在绝对0时刻,就是时间的起源之前时空的可知性,你又凭什么断定在0度之下的温度不存在?
反方认为(时间不会停止):从哲学角度说,物质的静止和运动都是相对的,时间如果记录着物质的发展和变化的话,它记录物质的运动状态,那么可不可以记录物质的静止状态? 绝对零度下,不是一切都停止了,停止的只是物质的分子运动,所以,综上所述,绝对零度下的时间肯定还是运动的。除非这个世界里,时间不再存在。 可是如果宇宙的全部物质都是绝对零度那么时间也应该停止了吧!
事实上,在绝对零度时,物体是不存在运动不存在能量的,此时物体保持了一个相对于非绝对零度物体的绝对静止状态。时间是一种能量(如前文所说),但更多时候时候它是一种形式,是存在于我们感知范围内的单位,因而在绝对零度时,相对时间是取决于你的认证方式的。另外,当代大绝对零度时,空间会发生扭曲。
[编辑本段]绝对零度是不可能产生火焰
绝对零度是不可能产生火焰的至少人眼看不到,因为火焰自身的温度的关系物质燃烧必定要达到某种温度否则不会产生火焰现象,绝对零度是一个推出的数字, 是人类不可能达到的一个最低温,乃至宇宙也没有这样的低温。
绝对零度时物体粒子的平均动能为零,就是说都不动了,所以温度不能再低了。瞬间到达绝对零度是一个非常复杂的概念 涉及到相对论的概念,火焰是物质剧烈燃烧产生的。既然没有动能当然粒子也不会那么剧烈的运动或者说粒子处于绝对静止状态,也就是说不会产生燃烧现象。
一个未解之谜
寒冷地带之首:宇宙中最冷的地方——美国桑地亚国家实验室
说道宇宙中最寒冷的地方,我们还得再回到地球上。一年前,美国新墨西哥州实验室(Sandia National Lab )和哥伦比亚大学的物理学家们在《科学》杂志上发表论文,叙述他们在实验室中是如何使分子停止运动并将其准确相互碰撞的。
根据物理学原理我们知道,如果想要分子停止运动,需要非常低的温度。物理学家们在实验中设法使温度达到了零下27259摄氏度,这是目前所知宇宙中的最低温度(宇宙也尚未到达)。
不知真假
三相点是三相共存点,在该点发生的相变都具有相变潜热。临界点两相归一,
差别消失,相变是连续相变,没有相变潜热。三相点各相保持各自的物性参数没
有巨大的变化,临界点的物性参数会产生巨大的峰值变化。三相点和临界点是蒸
汽压曲线的两个端点。三相点容易实现,临界点不容易实现。
扩展知识:
引言
水三相点是水的固、液、汽三相平衡共存时的温度(图l1,其值为273.16K (0.01℃)。它是在一个密封的装有高纯度水(水的同位素成分相当于海水)的玻璃容器—— 水三相点瓶内复现的。
水三相点瓶是各级计量检定机构检定基标准铂电阻温度计、标准水银温度计零位的固定点装置。因此,水三相点的正确复现、准确测量是1990年国际温标(ITs一90)实施的关键。
点瓶冻制温度获得编辑
水三相点瓶主要用于测量铂电阻温度计在水三相点的电阻值Rtp及标准水银温度计的零位。
水三相点瓶的冻制方法有冰盐混合物制冷法、干冰制冷法、液氮制冷法等三种。
水的三相点瓶
水的三相点瓶
冰盐混合物制冷法
冰盐混合物制冷法是将经预冷的水三相点瓶置于放有雪花状冰或碎冰的冰槽(如杜瓦瓶等)中,用刨冰或黄豆大小的冰粒,以大约3:1比例的冰、盐混合物(可达到.7℃~.10℃)加入温度计插管内,视其融化情况不断地加入冰盐混合物和吸出温度计插管内的水,直至温度计插管周围形成厚度约lOmm,光滑、均匀冰套为止。冻制时可用细玻棒等插入插管,将冰盐混合物压入所需的部位,冻制结束后用经预冷的纯净水将插管内冰盐混合物冲洗干净。
干冰制冷法
干冰制冷法是将粉末状的固体二氧化碳(干冰)加入温度计插管内,一直填到与水三相点瓶中的水面平齐,再加入少量酒精作为热交换介质,并轻轻敲击水三相点瓶外壳。当干冰升华时,不断地加入干冰和按需要补充酒精,以增加热交换。大约(1~2)h,可使温度计插管周围形成均匀冰套。此时,应停止往插管内加干冰,待插管内的剩余干冰完全升华后,用经预冷的纯净水将插管内的酒精冲洗干净。
液氮制冷法
此法为目前最常用、冻制速度最快的方法。将冷源一一液氮缓慢地倒入温度计插管内,从水三相点瓶插管底部开始,分层冻制到液面为止。冻制时, 由于液氮过冷(.196。C),冻结速度较快,冻结的冰套会开裂,发出“嚓嚓”的爆裂声,透过管可观察到环绕温度计插管周围有许多云片状裂纹,冰套可能呈猪大肠状,厚薄不均匀。但只要适当控制液氮的注入量,同时将顶部扎有棉球的玻璃棒插入插管以限制液氮停留的部位,若上下拉动即可使冷源扩散,使整个冰套外表平滑,厚薄匀。冰套生成后,让液氮全部挥发,然后用经预冷的纯水把温度计插管冲洗干净。最后,在插管中充入新鲜的、预冷过的蒸馏水,用橡皮塞子或棉花塞住插管口,并把水三相点瓶置于冰槽中的固定位置保存起来。
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