Qu’est-ce qu’un point fixe ? Combien y en a-t-il ?

L’ITS (International Temperature Scale) a établi dix-sept points de référence de température, basé sur le phénomène physique du point triple, de la pression de vapeur, du point de congélation, de fusion et de solidification de différents matériaux. Ces points particuliers se produisent à une température fixe et reproductible, déterminée par la Nature. Ils ne nécessitent donc pas l’utilisation d’un capteur étalon pour être mesurés. Par exemple, la fusion (passage de l’état solide à l’état liquide) du Gallium se produit toujours à 29.7646°C. Un point fixe particulier est le point triple. Et un point triple particulier est le point triple de l’eau (0.01°C sous 1 atm).

Le point triple est le point des intersections des courbes d’évaporation, de sublimation et de fusion d’un matériau. C’est Josiah W. Gibbs (1839-1903) qui reconnaît et énonce la règle des phases : les trois états, solide, liquide et gazeux ne coexistent qu’en un point unique de l’espace des paramètres thermodynamiques, le point triple. On pourra trouver ensemble de la vapeur, du liquide et du solide à une température et une pression uniques, parfaitement définies.

Figure 1. Evolution de la pression avec la température pour le point triple de l’eau