к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Критическая точка

Критическая точка - точка на диаграмме состояния веществ, соответствующая критическому состоянию, в к-ром две (или более) фазы, находящиеся в термодинамич. равновесии, становятся тождественными по своим свойствам. В частности, с приближением к критическому состоянию различия в плотности, составе и др. свойствах сосуществующих фаз, а также теплота фазового перехода и межфазное поверхностное натяжение уменьшаются, а в К. т. равны нулю.

2537-51.jpg

Рис. 1. Изотермы двуокиси углерода для нескольких температур, р - давление, 2537-50.jpg - удельный объём, К - критическая точка. Сплошные линии-изотермы, штриховые - кривые сосуществования жидкости и газа.

На диаграмме состояния однокомпонентной системы существует лишь одна К. т. равновесия жидкость - газ, характеризующаяся значениями критич. температуры Тс, критич. давления рс, критич. удельного объёма 2537-52.jpg (см. табл. и рис. 1).

Критические параметры некоторых веществ


Тс, К

рс, МПа

vf*106

м8/моль

Гелий Не

5, 19

0,227

57,4

Водород Н2

33,24

1,30

65,0

Неон Ne

44,4

2,654

41,7

Азот N2

126,25

3,400

90, 1

Оксид углерода СО

132,93

3,499

93,0

Аргон Аr

150,65

4,86

74,67

Кислород O2

154,58

5,043

78

Метан СН4

190,66

4,626

99,38

Криптон Кr

209,39

5,49

91,9

Ксенон Хе

289,74

5,83

118,29

Диоксид углерода СО2

304, 13

7,375

94 , 04

Этан С2Н6

305,33

4,871

147, 1

Гексафторид серы SF6

318,687

3,760

200, 1

Пропан С3Н8

369,85

4,247

200,0

Сероводород H2S

373,6

9,007

97,4

Диоксид серы SO2

430,7

7,88

122

Триоксид серы SO3

491,4

8,49

126

Вода Н20

647,30

22, 12

56

Ртуть Hg

1460

166, 1

48

Литий Li

3200

68,9

66

При темп-pax выше Тс возможен непрерывный (без фазового превращения) переход вещества из газообразного состояния в жидкое, поэтому К. т. является конечной точкой линии двухфазного равновесия.

В К. т. соприкасаются линия двухфазного равновесия (бинодаль) и граница термодинамич. устойчивости (спинодаль), поэтому К. т. характеризуется условием В бинарных (двухкомпонентных) 2537-54.jpg растворах существуют линии К. т. (критич. кривые), при этом возможны не только К. т. равновесия жидкость - газ (рис. 2), но и К. т. равновесия двух жидких фаз (К. т. растворимости, рис. 3), двух газовых фаз (рис. 4) или двух твёрдых фаз. Линии К. т. равновесия жидкость - газ начинаются и оканчиваются в К. т. индивидуальных веществ. Чаще всего (в однокомпонентной системе всегда) расслоение на две фазы происходит при понижении температуры. Однако в растворах возможно существование нижних К. т. или даже одновременно нижних и верхних К. т. (рис. 5). К. т. растворов дополнительно характеризуются критической концентрацией хс. К. т. любого типа в бинарных растворах определяется условием2537-57.jpg где 2537-58.jpg - разность хим. потенциалов компонентов раствора, х - концентрация одного из компонентов. Линии К. т. равновесия жидкость - жидкость и газ - газ обычно пересекаются с линиями др. фазовых равновесий. При этом К. т. равновесия двух фаз в присутствии третьей (некритич. фазы) наз. конечной критич. точкой. В многокомпонентных растворах (3 и более компонентов) существуют линии конечных К. т. В точке, где сливаются линии конечных К. т. равновесия жидкость - жидкость (в присутствии некритич. газовой фазы) и равновесия жидкость - газ (в присутствии некритич. жидкой фазы), становятся тождественными 3 фазы. Такая точка наз. трикритической. Возможно существование точек высш. порядка (поликритических), в к-рых становятся тождественными 4 фазы и более.

2537-53.jpg

Рис. 2. Кривые равновесия жидкость -пар и критическая кривая системы пропан- изопентан; 1, 2 - кривые жидкости (сплошные) и пара (пунктирные) для смесей с мольной долей изопентана 0,206 и 0,607; Кп, КИ - критические точки пропана и изопентана, K1,2 - критические точки этих смесей.

2537-55.jpg

Рис. 3. Кривая расслоения на две фазы жидкого раствора вода - фенол при р = const, KB - верхняя критическая точка. Заштрихована область двухфазного равновесия.

2537-56.jpg

Рис. 4. Кривые фазового равновесия газ - газ в системе азот - аммиак при высоких давлениях, Кi - критические точки

Переход системы из однофазного состояния в двухфазное вне К. т. и изменение состояния в самой К. т. существенно различаются. В первом случае при расслаивании на две фазы переход начинается с появлением небольшого кол-ва (зародыша) 2-й фазы, свойства к-рой отличаются от свойств 1-й фазы, что сопровождается выделением или поглощением теплоты фазового перехода. Поскольку возникновение зародыша новой фазы приводит к появлению поверхности раздела фаз и поверхностной энергии, для его рождения требуется определ. энергия. Это означает, что такой фазовый переход (1-го рода) может начаться лишь при нек-ром переохлаждении (перегреве) вещества, способствующем появлению устойчивых зародышей новой фазы (см. Кинетика фазовых переходов).


2537-59.jpg

Рис. 5. В двухкомпонентной жидкой системе никотин - вода имеются верхняя критическая точка растворения Кв и нижняя Кн; заштрихована область двухфазного равновесия.


К. т. обнаруживает глубокую аналогию с точками фазовых переходов 2-го рода: в К. т. фазовый переход происходит в масштабах всей системы, а свойства флуктуационно возникающей новой фазы бесконечно мало отличаются от свойств исходной фазы. Поэтому возникновение новой фазы не связано с поверхностной энергией, т. е. исключается перегрев (переохлаждение), и фазовый переход не сопровождается выделением или поглощением теплоты, что характерно для фазовых переходов 2-го рода. Как и вблизи фазовых переходов 2-го рода, вблизи К. т. наблюдается ряд особенностей в поведении физ. свойств, обусловленных аномальным ростом флуктуации.

Литература по критическим точкам

  1. Фишер М., Природа критического состояния, пер. с англ., М., 1968;
  2. Паташинский А. 3., Покровский В. Л., Флуктуационная теория фазовых переходов, 2 изд., М., 1982;
  3. Ма Ш., Современная теория критических явлений, пер. с англ., М., 1980;
  4. Анисимов М. А., Критические явления в жидкостях и жидких кристаллах, М., 1987.

М. А. Анисимов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что "гравитационное линзирование" якобы наблюдаемое вблизи далеких галактик (но не в масштабе звезд, где оно должно быть по формулам ОТО!), на самом деле является термическим линзированием, связанным с изменениями плотности эфира от нагрева мириадами звезд. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 12.11.2019 - 19:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Марины Мелиховой - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 19:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 12:05: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Бориса Сергеевича Миронова - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 11:49: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Веры Лесиной - Карим_Хайдаров.
11.11.2019 - 00:24: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
10.11.2019 - 23:14: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Кирилла Мямлина - Карим_Хайдаров.
08.11.2019 - 06:44: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
08.11.2019 - 06:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
05.11.2019 - 21:56: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
04.11.2019 - 12:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
04.11.2019 - 12:28: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution