КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА


КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА
КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА

       
точка на диаграмме состояния, соответствующая критическому состоянию. К. т. двухфазного равновесия жидкостьпар явл. конечной точкой на кривой испарения и характеризуется критич. значениями темп-ры Tк, давления рк и объёма Vк (табл.).
ПАРАМЕТРЫ КРИТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЖИДКОСТЬ-ПАР НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ
КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА
К. т. представляет собой частный случай точки фазового перехода и характеризуется потерей термодинамич. устойчивости по плотности или составу в-ва. По одну сторону от К. т. в-во однородно (при Т>Тк), а по другую (на кривой равновесия) — расслаивается на фазы. У смесей или р-ров следует различать К. т. равновесия жидкость — пар и К. т. равновесия фаз разл. состава, находящихся в одном агрегатном состоянии (т. н. критич. точка растворимости). В связи с этим К. т. смесей (р-ров) дополнительно характеризуется концентрацией хк. В результате увеличения числа параметров, определяющих состояние системы, у смесей имеется не изолированная К. т., а критическая кривая, точки к-рой различаются значениями Тк. рк, Vк и хк. В окрестности К. т. наблюдается ряд особенностей в поведении в-ва (см. КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

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. темп-ры Т с, критич. давления р с, критич. удельного объёма 2537-52.jpg (см. табл. и рис. 1).

Критические параметры некоторых веществ


Т с, К

р с, МПа

vf*106

м 8/моль

Гелий Не

5, 19

0,227

57,4

Водород Н 2

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 СН 4

190,66

4,626

99,38

Криптон Кr

209,39

5,49

91,9

Ксенон Хе

289,74

5,83

118,29

Диоксид углерода СО 2

304, 13

7,375

94 , 04

Этан С 2 Н 6

305,33

4,871

147, 1

Гексафторид серы SF6

318,687

3,760

200, 1

Пропан С 3 Н 8

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 Н 20

647,30

22, 12

56

Ртуть Hg

1460

166, 1

48

Литий Li

3200

68,9

66

При темп-pax выше Т с 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 темп-ры. 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 х с. К. т. любого типа в бинарных растворах определяется условием 2537-57.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; К п, К И - 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, К i - 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 К в и нижняя К н; 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.

Лит. см. в ст. Критические явления. М. А. Анисимов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА" в других словарях:

  • Критическая точка — Критическая точка  многозначный термин: Критическая точка (математика)  точка, где производная равна нулю, либо неопределена. Критическая точка (термодинамика)  температура, при которой две фазы находятся в равновесии. Критическая… …   Википедия

  • КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА — изображает на диаграммах состояния критическое состояние вещества. Критическая точка заканчивается, напр., кривая фазового равновесия жидкость пар в системе координат: температура T, давление p …   Большой Энциклопедический словарь

  • КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА — предельная точка на кривой (см.) равновесия фаз системы, напр. жидкость пар, в которой исчезает различие между жидкостью и паром, а точка соответствует (см.) …   Большая политехническая энциклопедия

  • критическая точка — Точка на термодинамической диаграмме, соответствующая критическому состоянию вещества. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 103. Термодинамика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики термодинамика… …   Справочник технического переводчика

  • КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА — КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА, температура и давление, при превышении которых становится невозможным дальнейшее совместное существование жидкости и ее пара (или газа). Если газ медленно сжимать при температурах, превышающих критическую, или охлаждать при… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • критическая точка — [critical point] критическая точка A1 [A1 critical point] температура превращения перлита ↔ аустенит в равновесной системе Fe Fe3C; критическая точка A2 [А2 critical point] температура, соответствующая точке Кюри феррита; критическая точка A3 [A3 …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • критическая точка — 3.2 критическая точка (critical point): Точка на кривой зависимости деформации образца от силы, в которой прямая, касательная к этой кривой, расходится с ней (см. рисунок 4а). Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • критическая точка — изображает на диаграммах состояния критическое состояние вещества; ею заканчивается, например, кривая фазового равновесия жидкость  пар в системе координат: температура  давление. * * * КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА, изображает на… …   Энциклопедический словарь

  • Критическая точка — Critical point Критическая точка. (1) Температура или давление, при которых возникают изменения в кристаллической структуре, фазе, физических свойствах. Также называемая температу рой превращения. (2) В диаграмном равновесии сочетание состава… …   Словарь металлургических терминов

  • критическая точка — kritinis taškas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. critical point vok. kritischer Punkt, m rus. критическая точка, f pranc. point critique, m …   Automatikos terminų žodynas


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.