For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Критична точка.

Критична точка

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Фазова діаграма для води. В критичній точці обривається синя лінія
Ізотерми реального газу (схематично)
Лінії:
Сині — ізотерми за температури нижчої від критичної. Зелені ділянки на них — метастабільні стани.
Червона — критична ізотерма.
Блакитні — надкритичні ізотерми.
Точки:
Точка F — точка кипіння.
Точка K — критична точка.
Точка G — точка роси.
Ділянки:
Ділянка, що лежить лівіше від точки F — нормальна рідина.
Пряма FG — рівновага рідкої і газоподібної фази.
Ділянка FA — перегріта рідина.
Ділянка F′A — розтягнена рідина (p<0)
Ділянка AC — аналітичне продовження ізотерми, фізично неможливий стан.
Ділянка CG — пересичена (переохолоджена) пара.
Ділянка, що лежить правіше від точки G — нормальний газ (перегріта пара).
Примітка: Площі фігур FAB і GCB однакові.

Крити́чна то́чка — точка на фазовій діаграмі в координатах (p, T), в якій лінія співіснування різних термодинамічних фаз речовини обривається. При збільшенні тиску чи температури понад критичну точку флюїд переходить в надкритичний стан.

Фізичний зміст

[ред. | ред. код]

Температура й тиск в критичній точці називаються критичною температурою і критичним тиском. За критичної температури (T = TK) різниця молярних об'ємів сухої насиченої пари і рідини стає рівною нулю. Горизонтальна ділянка ізотерми перетворюється на точку перегину K (критична точка). У критичній точці

При температурах, вищих за критичну, розділення речовини на фази не існує. Так, наприклад, при температурі, вищій за критичну, зникає різниця між газом і рідиною.

Критичні точки бувають лише на лініях співіснування фаз з однаковою симетрією, наприклад, ізотропних фаз, таких як рідина і газ.

Оскільки в критичній точці обривається лінія співіснування фаз, то її можна обійти. Наприклад, можна перейти від газу до рідини, уникаючи розшарування на рідину й пару. Для цього потрібно нагріти газ вище критичної температури й потім стиснути так, щоб тиск був вищим за критичний. В цьому випадку речовина вже перебуває в стані надкритичної рідини, яка повністю заповнює посудину й за своїми властивостями не відрізняється від надкритичного газу. При охолодженні до температури, нижчої за критичну, надкритична рідина переходить у звичайну рідину, яка повністю заповнює посудину.

Критична точка характеризується тим, що в її околі дуже зростають величина флуктуацій густини та стисливість, через що у речовині в результаті оптичної неоднорідності спостерігається критична опалесценція(інші мови) — сильне розсіювання світла.

При наближенні до критичної точки теплота випаровування та поверхневий натяг рідини наближаються до нульових значень, тому про близькість критичних параметрів рідини до звичайних умов (при відсутності бажаної довідкової інформації) можна орієнтовно судити за величиною поверхневого натягу (ці дані більш поширені).

Історична довідка

[ред. | ред. код]

Вперше явище критичного стану речовини виявлено у 1822 році Шарлем Каньяром де Ла-Туром(інші мови). Систематичні дослідження розпочались з праць Томаса Ендрюса (1869). На практиці явище критичної точки можна спостерігати при нагріванні рідини, що частково заповнює запаяну трубку. В міру зростання температури меніск поступово втрачає свою кривину, набуваючи пласкої форми, а при досягненні критичної температури зникає.

Параметри критичних точок деяких речовин[1][2]
Речовина
Одиниці Кельвіни атм см³/моль
Водень 33,2 12,8 61,8
Кисень 154,6 49,8 74,4
Ртуть 1750 1720 44
Етанол 514 62,18 167
Діоксид вуглецю 304,2 72,8 94,0
Вода 647 217,7 56
Азот 126,2 33,5
Аргон 150,8 48,1
Бром 584 102
Гелій 5,19 2,24
Йод 819 116
Криптон 209,3 54,3
Ксенон 289,8 57,6
Арсен 1673
Неон 44,4 27,2
Радон 378
Селен 1766
Сірка 1314 207
Фосфор 994
Фтор 144,3 51,5
Хлор 416,9 76

Критичні точки існують не лише для чистих речовин, але й, у деяких випадках, для їх сумішей та визначають параметри втрати стійкості суміші (з розділенням фаз) — розчину (одна фаза). Прикладом такої суміші може бути суміш фенол-вода (Критична точка розчинення).

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. John Emsley The Elements ((Second Edition) ed.). Oxford University Press, 1991. — ISBN 0-19-855818-X
  2. Yunus A. Cengel, Michael A. Boles (2002). Thermodynamics: An Engineering Approach ((Fourth Edition) ed.). McGraw-Hill, 2002. — P. 824. — ISBN 0-07-238332-1

Джерела

[ред. | ред. код]
  • Яворський Б. М., Детлаф А. А., Лебедев А. К. Довідник з фізики для інженерів та студентів вищих навчальних закладів / Переклад з 8-го переробл. і випр. вид. — Т. : Навчальна книга — Богдан, 2007. — 1040 с. — ISBN 966-692-818-3.
  • Константінов Ю. М., Гіжа О.О. Технічна механіка рідини і газу [Підручник]. — К. : Вища школа, 2002. — 277 с. — ISBN 966-642-093-7.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики / Д. В. Сивухин. — М. : Наука, 1990. — Т. ІІ. Термодинамика и молекулярная физика. — 592 с. — ISBN 5-02-014187-9.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Критична точка
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?