[引言]
三相點，熱力學的迷人領域，探索物質的三種狀態：氣相、液相和固相的共存。瞭解三相點對於定義温度和壓力標準，以及理解物質行為至關重要。
三相共存
物質的三相點是指在特定温度和壓力下，其三相可以同時存在且達到平衡的狀態。然而，三相共存並不總等同於三相點，只有在封閉系統中，物質的三相才能相互達到平衡時才符合三相點的定義。
水的三相點
水的三相點廣泛應用於定義國際單位制中的熱力學温標。其温度為 0.0098 °C (273.1598 K)，壓力為 611.73 Pa (約 0.0060373057 大氣壓)。值得注意的是，水的三相點温度和壓力值並非測量值，而是國際公認的真實值。
汞的三相點
汞的三相點也在定義國際温標中扮演重要角色。其温度為 -38.8344 °C，壓力為 0.2 MPa。
三相圖與水
水具有一個獨特的相圖，不同於其他物質。當水、冰和水蒸汽三相能在穩定平衡狀態共存時，即使壓力和温度有微小的變化，也會改變其狀態。當壓力升高，水的三相點會向右移動，熔點下降，沸點上升，直到達到臨界點。反之，當壓力低於三相點時，如外太空中的近乎零壓力，液態水不存在，水會在温度變化時直接從冰昇華為水蒸汽，跳過液態階段。
三相點的實際應用
三相點在現實世界中有多種應用，包括：
| 應用 | 用途 |
|---|---|
| 定義温度和壓力標準 | 國際單位制中的熱力學温標 |
| 物質性質研究 | 瞭解物質的三相行為 |
| 工業製程 | 涉及物質相變的製程控制 |
| 環境科學 | 監測大氣或水體的温度和壓力變化 |
結論
三相點提供了深入瞭解物質在不同温度和壓力條件下行為的途徑。從水的三相點到其他物質的三相點，這些點為科學家和工程師探索物質世界提供了廣闊的見解。
水的三項圖
定義：
水的三項圖是一個壓力－體積－温度（P-V-T）圖，顯示了水的各相在不同壓力和温度下的穩定性區域。
三相區域：
在 P-V-T 圖中，根據壓力和温度，水存在不同的相態，包括：
- 液態（水）
- 氣態（水蒸氣）
- 固態（冰）
每個相態都有一個穩定的區域，用相線分隔。
臨界點：
臨界點是 P-V-T 圖中液相和氣相共存的終點，標誌著液體和氣體性質區分的消失。在臨界點之上，水以超臨界流體的形式存在。
三線交點：
三線交點是三相（液體、氣體和固體）共存的點，標誌著水的熔點和沸點的交叉。
影響因素：
水的三項圖受幾個因素影響，包括：
- 鹽度
- 雜質
- 表面張力
應用：
水的三項圖在各種科學和工程領域有許多應用，例如：
| 領域 | 應用 |
|---|---|
| 能源 | 蒸汽壓力計算 |
| 化學 | 溶解度預測 |
| 生物 | 蛋白質穩定性分析 |
表格：
延伸閲讀…
水的三相點_百度百科
三相點 – 科學Online – 國立台灣大學
| 相態 | 壓力範圍 | 温度範圍 |
|---|---|---|
| 液態 | 常壓 | 0 ～ 100 °C |
| 氣態 | > 常壓 | > 100 °C |
| 固態 | 常壓 | < 0 °C |
注意事項：
- 水的三項圖適用於純水。鹽度、雜質等因素會影響三項圖。
- P-V-T 圖中的壓力值通常表示為絕對壓力，即相對於絕對真空的壓力。