En un diagrama de fases, un punto triple es el lugar donde una sustancia existe simultáneamente como sólido, líquido y gas. Según la presión y la temperatura atmosféricas, los puntos triples tienen valores muy específicos y existen en equilibrio. Aunque tienen relativamente pocas aplicaciones prácticas, los puntos triples brindan a los científicos información sobre el comportamiento de una sustancia y se utilizan para calibrar termómetros con precisión.
Un diagrama de fase se usa con mayor frecuencia en termodinámica para denotar las condiciones necesarias para una transición de una sustancia entre sus tres estados: sólido, líquido y gas. Estos diagramas se parecen a un gráfico, con la temperatura en el eje xy, por lo general, la presión en el eje y. Para sustancias unarias o simples de un componente, como el agua, las líneas del diagrama forman una Y. Cada una de las tres líneas de Y denotará un estado, y donde las tres se conectan es el punto triple.
Una sustancia puede existir fácilmente en un estado o incluso en dos en un rango de temperaturas. Por ejemplo, el agua por debajo de 32 ° F (0 ° C;) existe como hielo, un sólido. Calienta el hielo por encima de su punto de congelación y comienza a derretirse, existiendo tanto como sólido como líquido. Por el contrario, el agua por encima de 32 ° F (0 ° C;) está en estado líquido. Caliéntelo y se libera vapor, lo que le permite existir tanto como gas como como líquido.
Aunque la existencia en uno o dos estados puede ocurrir en un rango de temperaturas, la existencia en los tres estados al mismo tiempo requiere condiciones muy limitadas y, por lo tanto, solo se observa en circunstancias específicas. Por ejemplo, el punto triple del agua ocurre a una temperatura de 32.018 ° F (0.01 ° C) y una presión de 0.006 atmósfera (atm). Dado que los puntos triples son tan confinados, generalmente solo se ven en sistemas cerrados.
Sin embargo, el punto triple del agua tiene una aplicación práctica fuera de un sistema cerrado. Es su punto triple el que permite a los patinadores deslizarse por el hielo. La presión del peso corporal de un patinador sobre la única hoja de sus patines eleva la temperatura del hielo lo suficiente, mientras ejerce la presión suficiente, para alcanzar el punto triple del agua y permitir que el patinador se mueva a través de la superficie del líquido mientras se vaporiza. también está siendo lanzado.
Otra aplicación práctica de los puntos triples es la calibración de termómetros. Usando una celda que puede contener agua o nitrógeno líquido y manteniendo una temperatura constante en esa celda durante un período de tiempo fijo, un científico puede determinar la lectura de temperatura exacta necesaria para un termómetro preciso. Aunque existen muchos métodos para calibrar termómetros, generalmente se piensa que la calibración mediante puntos triples es la más precisa.