www.wikidata.uk-ua.nina.az

Критична точка У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна значення Крити чна то чка точка на фазовій діаграмі

Критична точка

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Критична точка (значення).

Крити́чна то́чка — точка на фазовій діаграмі в координатах (p, T), в якій лінія співіснування фаз обривається.

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.

Фізичний зміст

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 із однаковою симетрією, наприклад, ізотропних фаз, таких як рідина і газ.

Оскільки в критичні 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 в звичайну рідину, яка повністю заповнює посудину.

Критична точка характеризується тим, що в її околі дуже зростають величина флуктуацій густини і стисливість, через що у речовині в результаті оптичної неоднорідності спостерігається критична опалесценція — 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

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

Параметри критичних точок деяких речовин
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

Примітки

  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

  • 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.


Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Kritichna tochka znachennya Kriti chna to chka tochka na fazovij diagrami v koordinatah p T v yakij liniya spivisnuvannya faz obrivayetsya Fazova diagrama dlya vodi V kritichnij tochci obrivayetsya sinya liniyaIzotermi realnogo gazu shematichno Liniyi Sini izotermi za temperaturi nizhchoyi vid kritichnoyi Zeleni dilyanki na nih metastabilni stani Chervona kritichna izoterma Blakitni nadkritichni izotermi Tochki Tochka F tochka kipinnya Tochka K kritichna tochka Tochka G tochka rosi Dilyanki Dilyanka sho lezhit livishe vid tochki F normalna ridina Pryama FG rivnovaga ridkoyi i gazopodibnoyi fazi Dilyanka FA peregrita ridina Dilyanka F A roztyagnena ridina p lt 0 Dilyanka AC analitichne prodovzhennya izotermi fizichno nemozhlivij stan Dilyanka CG peresichena pereoholodzhena para Dilyanka sho lezhit pravishe vid tochki G normalnij gaz peregrita para Primitka Ploshi figur FAB i GCB odnakovi Zmist 1 Fizichnij zmist 2 Istorichna dovidka 3 Div takozh 4 Primitki 5 DzherelaFizichnij zmist RedaguvatiTemperatura j tisk v kritichnij tochci nazivayutsya kritichnoyu temperaturoyu i kritichnim tiskom Za kritichnoyi temperaturi T TK riznicya molyarnih ob yemiv suhoyi nasichenoyi pari i ridini staye rivnoyu nulyu Gorizontalna dilyanka izotermi peretvoryuyetsya na tochku pereginu K kritichna tochka U kritichnij tochci p V T K 0 2 p V 2 T K 0 displaystyle left frac partial p partial V right T K 0 left frac partial 2 p partial V 2 right T K 0 Pri temperaturah vishih za kritichnu rozdilennya rechovini na fazi ne isnuye Tak napriklad pri temperaturi vishij za kritichnu znikaye riznicya mizh gazom i ridinoyu Kritichni tochki buvayut lishe na liniyah spivisnuvannya faz iz odnakovoyu simetriyeyu napriklad izotropnih faz takih yak ridina i gaz Oskilki v kritichni tochci obrivayetsya liniya spivisnuvannya faz to yiyi mozhna obijti Napriklad mozhna perejti vid gazu do ridini unikayuchi rozsharuvannya na ridinu j paru Dlya cogo potribno nagriti gaz vishe kritichnoyi temperaturi j potim stisnuti tak shob tisk buv vishim za kritichnij V comu vipadku rechovina vzhe perebuvaye v stani nadkritichnoyi ridini yaka povnistyu zapovnyuye posudinu j za svoyimi vlastivostyami ne vidriznyayetsya vid nadkritichnogo gazu Pri oholodzhenni do temperaturi nizhchoyi za kritichnu nadkritichna ridina perehodit v zvichajnu ridinu yaka povnistyu zapovnyuye posudinu Kritichna tochka harakterizuyetsya tim sho v yiyi okoli duzhe zrostayut velichina fluktuacij gustini i stislivist cherez sho u rechovini v rezultati optichnoyi neodnoridnosti sposterigayetsya kritichna opalescenciya silne rozsiyuvannya svitla Pri nablizhenni do kritichnoyi tochki teplota viparovuvannya ta poverhnevij natyag ridini nablizhayutsya do nulovih znachen tomu pro blizkist kritichnih parametriv ridini do zvichajnih umov pri vidsutnosti bazhanoyi dovidkovoyi informaciyi mozhna oriyentovno suditi za velichinoyu poverhnevogo natyagu ci dani bilsh poshireni Istorichna dovidka RedaguvatiVpershe yavishe kritichnogo stanu rechovini bulo viyavlene u 1822 roci Sharlem Kanyarom de La Turom Sistematichni doslidzhennya rozpochalis z prac Tomasa Endryusa 1869 Na praktici yavishe kritichnoyi tochki mozhna sposterigati pri nagrivanni ridini sho chastkovo zapovnyuye zapayanu trubku Po miri zrostannya temperaturi menisk postupovo vtrachaye svoyu krivinu nabuvayuchi plaskoyi formi a pri dosyagnenni kritichnoyi temperaturi znikaye Parametri kritichnih tochok deyakih rechovin 1 2 Rechovina T K displaystyle T K p K displaystyle p K V K displaystyle V K Odinici Kelvini atm sm molVoden 33 2 12 8 61 8Kisen 154 6 49 8 74 4Rtut 1750 1720 44Etanol 514 62 18 167Dioksid vuglecyu 304 2 72 8 94 0Voda 647 217 7 56Azot 126 2 33 5Argon 150 8 48 1Brom 584 102Gelij 5 19 2 24Jod 819 116Kripton 209 3 54 3Ksenon 289 8 57 6Arsen 1673Neon 44 4 27 2Radon 378Selen 1766Sirka 1314 207Fosfor 994Ftor 144 3 51 5Hlor 416 9 76Kritichni tochki isnuyut ne lishe dlya chistih rechovin ale j u deyakih vipadkah dlya yih sumishej ta viznachayut parametri vtrati stijkosti sumishi z rozdilennyam faz rozchinu odna faza Prikladom takoyi sumishi mozhe buti sumish fenol voda Kritichna tochka rozchinennya Div takozh RedaguvatiTemperatura Kyuri Kritichna opalescenciya Kritichnij stan rechoviniPrimitki Redaguvati John Emsley The Elements Second Edition ed Oxford University Press 1991 ISBN 0 19 855818 X Yunus A Cengel Michael A Boles 2002 Thermodynamics An Engineering Approach Fourth Edition ed McGraw Hill 2002 P 824 ISBN 0 07 238332 1Dzherela RedaguvatiYavorskij B M Detlaf A A Lebedev A K Dovidnik z fiziki dlya inzheneriv ta studentiv vishih navchalnih zakladiv Pereklad z 8 go pererobl i vipr vid T Navchalna kniga Bogdan 2007 1040 s ISBN 966 692 818 3 Konstantinov Yu M Gizha O O Tehnichna mehanika ridini i gazu Pidruchnik K Visha shkola 2002 277 s ISBN 966 642 093 7 Sivuhin D V Obshij kurs fiziki D V Sivuhin M Nauka 1990 T II Termodinamika i molekulyarnaya fizika 592 s ISBN 5 02 014187 9 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Kritichna tochka amp oldid 37254152