A vízgőz kritikus pontja. Kritikus pont. Kísérleti és elméleti izotermák

| | |
Kritikus pont - kombinációja hőmérséklet és nyomás értékek (vagy, egyenértékű moláris mennyiség), amelyben a különbség a tulajdonságok a folyékony és gáznemű fázisok az anyag eltűnik.

Kritikus hőmérséklet fázis-átmenet - Hőmérsékletérték kritikus ponton. A kritikus hőmérséklet feletti hőmérsékleten a gáz nem kondenzálható nyomás nélkül.

Fizikai jelentőség

Kritikus ponton a folyadék sűrűsége és telített párja egyenlővé válik, és a folyadék felületi feszültsége nullára csökken, ezért a fázispár fázisú partíció határa eltűnik.

Az anyagok keverékéhez a kritikus hőmérséklet nem állandó érték, és térbeli görbe által ábrázolható (az alkatrészek aránya függvényében), extrém pontok amelyek a tiszta anyagok kritikus hőmérséklete - a vizsgált keverék összetevői.

Az állami diagram kritikus pontja megfelel a fázis egyensúlyi görbéi határértékeinek, a pont közelében, a fázis egyensúly megszakad, az anyag sűrűségének termodinamikai stabilitásának elvesztése. A kritikus pont egyik oldalán az anyag egyenletesen (általában), a másik pedig folyékony és gőzre van osztva.

A lényeg közelében a kritikus jelenségek figyelhetők meg: a sűrűség ingadozásainak jellemző dimenzióinak növekedése miatt a fény szóródása élesen fokozódik az anyagon keresztül az anyagon keresztül - amikor a nanométerek rendjeinek ingadozásainak mérete Elérte, vagyis a fény hullámhosszának hossza, az anyag átlátszatlan lesz - kritikus opaleszcenciája megfigyelhető. Az ingadozások növekedése szintén növeli a hang felszívódását és a diszperzió növekedését, a természetváltozást barna forgalom, viszkozitás, hővezető képesség, lassítja a termikus egyensúly megteremtését stb.

Ezen jellemzően fázisdiagram A folyadék és a gáz halmazállapotú fázis közötti határ a hármas ponton kezdődő görbe formájában ábrázolódik, és kritikus ponton végződik.

Történelem

Ez az első alkalom a jelenség a kritikus állapotban az anyag találtak 1822 vadrepce Canyar de La Tour, és 1860-ben újra megnyitott deionizált Mengyelejev. A szisztematikus vizsgálatok Thomas Andrews munkáival kezdődtek. A kritikus pont gyakorlatilag jelensége figyelhető meg, ha a folyadékot felmelegítik, részben töltjük a lezárt csövet. Ahogy a mensisk fűtött, fokozatosan elveszíti görbületét, egyre inkább laposabbá válik, és amikor a kritikus hőmérséklet megszűnt megkülönböztethető.

Bizonyos anyagok kritikus pontjainak paraméterei

Anyag
Egységek	Kelvin	Légkör	cm³ / mol
Hidrogén	33,0	12,8	61,8
Oxigén	154,8	50,1	74,4
Higany	1750	1500	44
Etanol.	516,3	63,0	167
Szén-dioxid	304,2	72,9	94,0
Víz	647	218,3	56
Nitrogén	126.25	33,5
Argon	150.86	48,1
Bróm	588	102
Hélium	5.19	2,24
Jód	819	116
Kripton	209.45	54,3
Xenon	289.73	58
Arzén	1673
Neon	44.4	27,2
Radon	378
Szelén	1766
Kén	1314
Foszfor	994
Fluor	144.3	51,5
Klór	416.95	76

A kritikus pontok nemcsak tiszta anyagok esetében léteznek, hanem bizonyos esetekben a keverékükre is meghatározzák a keverék ellenállásának elvesztésének paramétereit (fázisszétválasztással) - oldat (egy fázis). Az ilyen keverék példája lehet fenolvíz keveréke.

Egyszerű gázok kritikus ponton, bizonyos adatok szerint, tömörítési tulajdonsággal rendelkeznek az ultra-nagy sűrűséggel, a nyomás növekedése nélkül, a kritikus pont szigorú karbantartása és tisztaságuk nagyfokú (a külföldi gázok molekulák) az átmeneti magok a gáznemű fázishoz, ami lavina-szerű nyomásnövekedéshez vezet). Más szavakkal, az anyagot gázként összenyomják, de a folyadékban megegyeznek a nyomást. Ennek a hatásnak a végrehajtása a gyakorlatban lehetővé teszi a gázok szuper arányos tárolását.

Az anyag termodinamikai állapota
Szilárd	Amorphous testek (üvegszerű) kristályok (egykristályos polikristál kristályos) szuperfluid szilárd test
Folyékony	Olvadék túlmelegedett túlmelegedett szuperkritikus folyadék kvantum folyadék (szuperfluiditás) folyadékkristály
Gáz	Degenerált gáz par
Vérplazma	Elektromágneses kvark-gluon
Diszpergált rendszerek	GEL (Aergel) Solutions Colloid Systems Mountain Systems Ingyenes szerkeszthető kolloid füst eladó felfüggesztés emulzió
Fázis átmenetek	Termodinamikai fázis olvadáspont kristályosodás szublimációs dezubáció forráspont párologtatás gőzölgő kondenzáció Kritikus pont
Lásd még	Normál és szabványos feltételek Statisztika Fermi - Dirac állapotegyenlet

Kritikus pont (termodinamika) információ

Először szuperkritikus állapot A talált anyagok Canyar de la Tour 1822-ben, melegítés különböző folyadékok egy szorosan lezárt fém edényben (a labda alakja úgy választottuk meg, hogy az edény tudott ellenállni a maximális lehetséges nyomás). A labda belsejében a folyadék mellett a legegyszerűbb érzékelőt - egy kis kavicsot helyeztünk el. Sokkolt labdát a melegítési folyamat Canyar de la Tour találtuk, hogy a hang által közzétett kavics, amikor egy ütközés a fal, a labda változik egy bizonyos ponton, drámaian megváltozik - ez lesz a süket és gyengébb. Mindegyik folyadék esetében ez szigorúan meghatározott hőmérsékleten történt, amelyet Canyar de la turnénak neveztek. Valódi érdeklődés az új jelenségben 1869-es kísérletek után a t.ndruck. Vezető kísérletek vastag falú üvegcsövekben, megvizsgálta a CO 2 tulajdonságait, könnyen cseppfolyósított nyomásnövekedéssel. Ennek eredményeképpen úgy találta, hogy 31 ° C-on és 7.2 MPa, Meniscus - a folyadékot elválasztó határ és a gázzal elválasztott tér eltűnik, és a teljes térfogat egyenletesen tele van a tejszerű-fehér opálos folyadékkal. A hőmérséklet további növekedésével gyorsan átlátszóvá és mozgathatóvá válik, amely folyamatosan folyó fúvókákból áll, amelyek a meleg levegő áramára hasonlítanak a fűtött felületen. A hőmérséklet és a nyomás további növekedése nem vezetett látható változásokhoz.

Az a lényeg, amelyben egy ilyen átmenet következik be, a kritikusnak nevezte, és a fenti lényeges anyag állapota szuperkritikus. Annak ellenére, hogy a külsőleg emlékezteti a folyadékot, egy különleges kifejezést használnak most - szuperkritikus folyadék (a angol szó. Folyadék, vagyis "képes áramlás"). A modern irodalomban a szuperkritikus folyadékok rövidített megnevezése - SCF.

Kritikus pont.

Ha a hőmérséklet vagy nyomás megváltozása, kölcsönös átmenetek fordulnak elő: szilárd test - folyadékgáz, például melegítés közben, a szilárd anyag folyadékká alakul, a hőmérséklet növekedése, vagy a nyomás csökken, a folyadék a gáz. Mindezen átmenetek általában reverzibilisek. BAN BEN tábornok Ábra mutatják be:

A vonalak elrendezése, a gáz-halmazállapotú, folyékony és szilárd állapotú megkülönböztető területek, valamint a hármas pont helyzete, ahol ezek a három terület konvergál, minden egyes anyag esetében. A szuperkritikus terület kritikus ponton kezdődik (csillaggal jelölve), amelyet két paraméter - hőmérséklet és nyomás (valamint forráspont) jellemez. A csökkenés vagy a hőmérséklet, vagy a kritikus nyomás alatt lévő nyomás megjeleníti az anyagot a szuperkritikus állapotból.

Az a tény, hogy létezik egy kritikus pont hagyjuk, hogy megértsük, miért néhány gáz, mint például a hidrogén, nitrogén, oxigén nem sikerült folyékony formában egy megnövekedett nyomás, ami miatt azok korábban úgynevezett permanens gázok (LAT. panindis - állandó). A fenti ábrán látható, hogy a folyadékfázis létezésének régiója a kritikus hőmérsékleti vonal bal oldalán található. Így bármely gáz cseppfolyósításához szükség van a kritikus egy alatti hőmérsékletre. Az ilyen gázokban CO 2 vagy CL 2-ben a kritikus hőmérséklet a szobahőmérséklet felett (31 ° C és 144 ° C), így szobahőmérsékleten összekapcsolható, csak növekvő nyomás. A nitrogén kritikus hőmérséklet sokkal alacsonyabb, mint a szobahőmérséklet: -239,9 ° C, ezért, ha a nitrogént tömöríti, amely normál körülmények között van (kiindulási pont) sárga szín Az alábbi ábrán), végül a szuperkritikus régió végén érhető el, de nem képezhet folyékony nitrogént. Szükség van kezdetben lehűteni a nitrogént a kritikus hőmérséklet alatt (zöld pont), majd növelve a nyomást, elérheti azt a területet, ahol a folyadék létezése lehetséges - piros pont ( szilárd állapot A nitrogén csak nagyon nagy nyomáson lehetséges, így a megfelelő terület nem jelenik meg az ábrán):

Hasonló helyzet a hidrogén, az oxigén (kritikus hőmérséklet, illetve -118,4 ° C, -147 ° C), így a cseppfolyósítás előtt, először a kritikus, és csak akkor növeli a nyomást.

Szuperkritikus állapot

a legtöbb folyékony és gáz halmazállapotú anyag esetében csak akkor szükséges, ha az anyag kritikus hőmérsékleten nem érinti. Olyan anyagok, amelyekre az ilyen állapot könnyen elérhető (azaz viszonylag alacsony hőmérsékletre és nyomásra van szükség), az ábrán látható:

A meghatározott anyagokhoz képest a víz kritikus pontja nagy nehézséggel érhető el: t \u003d 374,2 ° C és r k \u003d 21,4 MPa.

Az 1880-as évek közepétől a kritikus pontot az anyag fontos fizikai paramétere, ugyanaz, mint az olvadáspont vagy forráspont. Az SCF sűrűsége kivételesen alacsony, például az SCF formájában lévő víz háromszor alacsonyabb, mint normál körülmények között. Minden SCF rendkívül alacsony viszkozitású.

A szuperkritikus folyadékok a folyadék és a gáz közötti átlag között vannak. A gázok (hagyományos szinte inompressziblesek hagyományos folyadékai), ugyanakkor feloldhatják a szilárd anyagokat, hogy a gázok nem különösek. Szuperkritikus etanol (234 ° C feletti hőmérsékleten) Nagyon könnyen oldódik néhány szervetlen sót (COCL 2, KBR, KI). A szén-dioxid, a nitrogén rohanás, az etilén és az SCF állapotában lévő más gázok számos szerves anyagot - kámfor, sztearinsav, paraffin és naftalin feloldására képesek feloldani. A szuperkritikus CO 2 oldószerként való tulajdonságai beállíthatók - nyomásnövekedéssel, a feloldódó képessége drámaian növekszik:

A szuperkritikus állapot vizuális megfigyelésére beállított kísérletek veszélyesek voltak, mert nem minden üveg ampulla képes ellenállni a nyomással több tucat mpa-ban. Később, annak megállapítása érdekében, egy pillanat, amikor az anyag folyékonnyá válik, ahelyett, hogy a vizuális megfigyelések kémcsövecskékbe, visszatértek a technika közel az egyik, hogy Canyar de la Tour használni. A speciális berendezések segítségével megkezdték mérni a hangjelzés sebességét a vizsgált közegben, az elosztási sebesség kritikus pontjának időpontjában hang hullámok élesen csökken.

Alkalmazás SCF.

Az 1980-as évek közepéig a könyvtárak információkat tartalmaztak a több száz szervetlen és szerves anyag kritikus paraméteréről, de az SCF szokatlan tulajdonságai még mindig nem találtak alkalmazásokat.

A szuperkritikus folyadékokat csak az 1980-as években kezdtük el, amikor Általános szint Az iparág fejlődése lehetővé tette, hogy a létesítményeket az SCF széles körben elérhetővé tegye. Ebből a szempontból kezdődött a szuperkritikus technológiák intenzív fejlődése. Először is, a kutatók a magas oldékony SCF-re összpontosítottak. A hagyományos módszerek hátterében a szuperkritikus folyadékok használata nagyon hatékonynak bizonyult. Az SCF nem csak jó oldószer, hanem magas diffúziós együtthatóval rendelkező anyagok is, azaz azaz. Könnyen behatolnak a különböző mély rétegbe szilárd anyagok és anyagok. A legszélesebb körben használt szuperkritikus CO 2, amely a szerves vegyületek széles választékának oldószere. A szén-dioxid a szuperkritikus technológiák világának vezetőjévé vált, mivel egész előnyei vannak. Fordítás a szuperkritikus állapotra meglehetősen könnyű (T-31 ° C, R - 73,8 atm), ráadásul nem mérgező, nem az üzemanyag, nem robban, és nem olcsó és elérhető. Minden technológus szempontjából bármely folyamat tökéletes összetevője. A különleges fellebbezés adja, hogy mi az része légköri levegő, ezért nem szennyezik környezet. A szuperkritikus CO 2 ökológiailag teljesen tiszta oldószernek tekinthető.

A gyógyszeripar az egyik az első, aki az új technológiához vonzott, mivel az SCF lehetővé teszi, hogy leginkább biológiailag kiosztja aktív anyagok A növényi nyersanyagoktól, és változatlanul tartják a kompozíciót. Az új technológia teljes mértékben megfelel a modern termelési egészségügyi és higiéniai szabványoknak gyógyszerkészítmények. Ezenkívül kizárták az extrakciós oldószer desztillációjának és az ismételt ciklusok utáni tisztításának szakaszát. Jelenleg szerveződik a vitaminok, szteroidok és egyéb gyógyszerek gyártása ilyen technológián.

Koffein - A szív- és érrendszeri rendszer aktivitásának javítására használt gyógyszer a kávébaból még előzetes csiszolás nélkül is beszerezhető. Az extrakció teljessége az SCF nagy behatoló kapacitása miatt érhető el. A szemcséket autoklávba helyezzük - egy tartály, amelynek ellenáll a megnövekedett nyomásnak, majd egy gázszerű CO 2-ot adunk hozzá, és továbbá hozza a kívánt nyomást (\u003e 73 atm), ennek eredményeképpen a CO 2 szuperkritikus állapotba kerül . Minden tartalmat keverünk, majd a folyadékot oldott koffeinnel együtt nyitott tartályba szárítjuk. Szén-dioxid, a körülmények között légköri nyomás, gázgá válik, és a légkörbe repül, és a koffein nyitott tartályban marad tiszta formában:

A kozmetikai és illatszeres gyógyszerek gyártásában az SCF technológiákat az illóolajok, vitaminok, fitoncidek kivonására használják növényi és állati termékekből. Az extrahált anyagokban az oldószer nyomai nincsenek, és a kivonás puha módja lehetővé teszi, hogy megőrizze biológiai aktivitásukat.

Az élelmiszeriparban új technológia Lehetővé teszi, hogy finoman kivonjon különféle ízesítő és aromás komponenseket a növényi nyersanyagokból származó élelmiszertermékekhez.

A RadioChemistry új technológiát alkalmaz a környezeti feladatok megoldására. Sok radioaktív elem egy szuperkritikus közegben könnyen összetett komplexeket adagolt szerves vegyületekkel - ligandumokkal. A kapott komplex, ellentétben a radioaktív elem kezdeti vegyülésével, folyadékban oldódik, ezért könnyen elválasztható az anyag nagy részétől. Ily módon eltávolítható a radioaktív elemek maradványai, valamint a radioaktív hulladékkal fertőzött talaj kikapcsolása.

A szennyeződés eltávolítása Az SC-oldószer használata esetén különösen hatásos. Vannak projektek a ruházatból származó szennyezés megszüntetésére (szuperkritikus száraz tisztítás), valamint a különböző elektronikus áramkörök tisztítására a termelés során.

Az említett előnyök mellett az új technológia a legtöbb esetben olcsóbb, mint a hagyományos.

A szuperkritikus oldószerek fő hátránya, hogy az SCF-vel töltött kapacitások az időszakos eljárás módjában működnek: nyersanyagok betöltése a készülékbe - a késztermékek kirakodása - friss nyersanyagok betöltése. Nem mindig lehetséges növelni a telepítés teljesítményét, növelve a készülékek térfogatát, mivel a nagy tartályok megteremtése a 10 MPa közel 10-hez közel álló nyomásának megteremtése nehéz műszaki feladat.

Néhány folyamat esetében vegyi technológia A folyamatos folyamatok fejlesztése - állandó nyersanyagok és a kapott termék folyamatos kimenete volt. A termelékenység emelkedik, mert Amit nem kell időt töltenie a betöltésre és a kirakodásra. Ebben az esetben az eszközök mennyisége észrevehetően csökkenthető.

A gáz-halmazállapotú hidrogént feloldjuk a szuperkritikus CO 2-ben, amely lehetővé teszi a folyamatosan hidrogénatomot szerves vegyületek A folyadék környezetében. A hidrogénező katalizátort tartalmazó reaktor folyamatosan szállítható ( organikus és hidrogén), valamint folyadék. A termékek speciális szelepen keresztül jelennek meg, a folyadék csak elpárolog, és újra elküldhető a reaktorba. A leírt módszer két perc alatt lehetséges, hogy a kezdeti vegyület szinte egy kilogrammja és a reaktor ilyen termelékenységgel illeszkedjen a tenyéren. Legyen ilyen kis reaktor nagynyomású, sokkal könnyebb, mint egy nagy gép.

Az ilyen reaktort ciklohexen-hidrogénezési eljárásokban a ciklohexánra vizsgáltuk (az illóolajok és néhány gumi oldószerként alkalmazzuk), valamint a trimetil-ciklohexanon emissziójára (szerves szintézisben alkalmazzuk):

A polimerek kémiai, szuperkritikus CO 2, mint polimerizációs közeg, ritkán használják. A legtöbb monomer oldható benne, de a polimerizáció folyamatában a növekvő molekula elveszíti az oldhatóságot, mielőtt ideje jelentősen növekednie. Ez a hiba az volt, hogy előnyhöz forduljon. A szokásos módon kapott polimereket ezután hatékonyan tisztítjuk szennyeződésekkel, eltávolítva a nem reagált monomert és a polimerizációs iniciátort az SCF alkalmazásával. A kivételesen magas diffúziós tulajdonságok miatt a folyadék könnyen behatol a polimer tömegére. A folyamat technológiai - nincs szükség hatalmas mennyiségű szerves oldószerre, amely egyébként nehéz eltávolítani a polimer tömegétől.

Ezenkívül a polimerek könnyen duzzadnak, ha folyadékkal való impregnálás, akár 30% -ig. A gumi gyűrű a duzzanat után szinte kétszer növeli vastagságát:

A nyomás lassú csökkenése esetén az előbbi méret helyreáll. Ha nem rugalmas anyagot és szilárd anyagot veszel, és a duzzadás után élesen csepp a nyomást, akkor a CO 2 gyorsan repül, így a polimert mikroporózus anyag formájában hagyja. Ez lényegében egy új technológia a szülők előállítására.

Az SC-fluid elengedhetetlen a festékek, stabilizátorok, valamint különböző módosítások bevezetéséhez. Például a réz komplexeket polialátba vezetik be, amely későbbi visszanyeréssel fém réz formájában. Ennek eredményeképpen egy emelt kopásállóságú kompozíció merül fel a polimerből és egyenletesen elosztott fémből.

Néhány polimert (polisziloxánokat és fluorozott polihugloint) feloldunk SC-CO 2-ben, közel 100 ° C és 300 ATM nyomáson. Ez a tény lehetővé teszi az SCF felhasználását a hagyományos monomerek polimerizációjához. A polimerizáló akrilát oldható fluorozott poliuchívumokat adunk hozzá, míg a növekvő molekula és fluorozott "adalék" a poláris kölcsönhatások között tartja egymást. Így a hozzáadott polimer fluorozott csoportjai lejátszják a "úszók" szerepét, amelyek az egész rendszert támogatják. Ennek eredményeként a növekvő poliakrilát molekula nem esik ki az oldatból csapadékban, és ideje jelentős méretre nőni:

A polimer kémia során a folyadékok korábban említett tulajdonát is használják - változtassa meg a nyomás növelésére irányuló feloldási képességét ( cm. A naftalin feloldása). A polimert a folyadék közegére helyezzük, és fokozatosan növeli a nyomást, válassza ki az oldat részleteit. Így lehet finoman megosztani a polimert a frakciók összetevőibe, vagyis a molekulák nagyságrendű rendezésére.

Folyadékként használt anyagok. Kilátások.

Most az SCF technológiák 90% -a a szuperkritikus CO 2-re összpontosul. A szén-dioxid mellett a gyakorlatban egyéb anyagok fokozatosan a gyakorlatba kerülnek. Szuperkritikus xenon (T CR - 16,6 ° C, R - 58 ATM) egy teljesen inert oldószer, ezért a vegyészek reakcióközegként alkalmazzuk, hogy instabil vegyületeket kapjunk (leggyakrabban metallo-szerves), amelyre a CO 2 potenciális reagens. A folyadék széles körű használata nem várható, mivel az xenon drága gáz.

Az állati zsírok és növényi olajok kivonása természetes nyersanyagokból, szuperkritikus propán (T CR - 96.8, R - 42 ATM) alkalmasabb.), Mivel jobb, mint a CO 2, oldja fel a megadott vegyületeket.

Az egyik leggyakoribb és környezetbarátabb anyag a víz, de elég nehéz lefordítani egy szuperkritikus állapotba, mivel a kritikus pont paraméterei nagyon magas: t CR - 374 ° C, R - 220 ATM. Modern technológiák Engedje meg, hogy olyan beállításokat hozzon létre, amelyek megfelelnek az ilyen követelményeknek, de technikailag nehéz működni ebben a hőmérsékleti tartományban. A szuperkritikus víz szinte minden olyan szerves vegyületet oldódik, amely nem bomlik meg, amikor magas hőmérséklet. Az ilyen víz, az oxigén hozzáadásakor erőteljessé válik oxidatív környezetnéhány perc alatt bármilyen szerves vegyületet H20-ban és CO 2-ben transzformálunk. Jelenleg fontolja meg a háztartási hulladék feldolgozásának lehetőségét, elsősorban a műanyag tartályt (égetni egy ilyen tartályt, ami lehetetlen, mert a mérgező illékony anyagok merülnek fel).

Mikhail Levitsky

Állapotegyenlet Termodinamikai értékek Termodinamikai potenciálok Terminamikai ciklusok Fázis átmenetek Lásd még "Fizikai portál"

A fázisátmenet kritikus hőmérséklete - Hőmérsékletérték kritikus ponton. A kritikus hőmérséklet feletti hőmérsékleten a gáz nem kondenzálható nyomás nélkül.

Fizikai jelentőség

Kritikus ponton a folyadék sűrűsége és telített párja egyenlővé válik, és a folyadék felületi feszültsége nullára csökken, ezért a fázispár fázisú partíció határa eltűnik.

Az anyagok keverékéhez a kritikus hőmérséklet nem állandó érték, és a térbeli görbe (az összetevők összetevői arányától függően), amelyek szélsőséges pontjai a tiszta anyagok kritikus hőmérséklete - a keverék összetevői megfontolás.

Az állami diagram kritikus pontja megfelel a fázis egyensúlyi görbéi határértékeinek, a pont közelében, a fázis egyensúly megszakad, az anyag sűrűségének termodinamikai stabilitásának elvesztése. A kritikus pont egyik oldalán az anyag egyenletesen (általában amikor texvc. nem található; Lásd: Matematika / Readme - Súgó a beállításhoz.): T\u003e t_ (crit)), Másrészt folyékony és gőzre oszlik.

A lényeg közelében a kritikus jelenségek figyelhetők meg: a sűrűség ingadozásainak jellemző dimenzióinak növekedése miatt a fény szóródása élesen fokozódik az anyagon keresztül az anyagon keresztül - amikor a nanométerek rendjeinek ingadozásainak mérete Elérte, vagyis a fény hullámhosszának hossza, az anyag átlátszatlan lesz - kritikus opaleszcenciája megfigyelhető. Az ingadozások növekedése szintén a hang felszívódásának növekedéséhez és a diszperzió növekedésének növekedéséhez vezet, a barna mozgalom természetének változása, a viszkozitás, a hővezető képesség anomáliája, lassítja a termikus egyensúly megteremtését stb.

Történelem

Ez az első alkalom a jelenség a kritikus állapotban az anyag találtak 1822 vadrepce Canyar de La Tour, és 1860-ben újra megnyitott deionizált Mengyelejev. A szisztematikus vizsgálatok Thomas Andrews munkáival kezdődtek. A kritikus pont gyakorlatilag jelensége figyelhető meg, ha a folyadékot felmelegítik, részben töltjük a lezárt csövet. Ahogy a mensisk fűtött, fokozatosan elveszíti görbületét, egyre inkább laposabbá válik, és amikor a kritikus hőmérséklet megszűnt megkülönböztethető.

Bizonyos anyagok kritikus pontjainak paraméterei

Anyag	Nem lehet szétszerelni a kifejezést (végrehajtható fájl) texvc. nem található; Lásd Matematika / Readme - Súgó a beállításhoz.): T_ (crit)	Nem lehet szétszerelni a kifejezést (végrehajtható fájl) texvc. nem található; Lásd: Matematika / Readme - Súgó a beállításhoz.): P_ (CRIT)	Nem lehet szétszerelni a kifejezést (végrehajtható fájl) texvc. nem található; Lásd a Matematika / Readme - Súgó a beállításhoz.): V_ (crit)
Egységek	Kelvin	Légkör	cm³ / mol
Hidrogén	33,0	12,8	61,8
Oxigén	154,8	50,1	74,4
	1750	1500	44
Etanol.	516,3	63,0	167
Szén-dioxid	304,2	72,9	94,0
Víz	647	218,3	56
Nitrogén	126.25	33,5
Argon	150.86	48,1
Bróm	588	102
Hélium	5.19	2,24
Jód	819	116
Kripton	209.45	54,3
Xenon	289.73	58
Arzén	1673
Neon	44.4	27,2
Radon	378
Szelén	1766
Kén	1314
Foszfor	994
Fluor	144.3	51,5
Klór	416.95	76

A kritikus pontok nemcsak tiszta anyagok esetében léteznek, hanem bizonyos esetekben a keverékükre is meghatározzák a keverék ellenállásának elvesztésének paramétereit (fázisszétválasztással) - oldat (egy fázis). Az ilyen keverék példája lehet fenolvíz keveréke.

A monoizotóp gáz kritikus hőmérsékleten korlátlan zsugorodik az átfedéshez elektronikus kagyló szomszédos atomok nyomás növekedése nélkül.

Az Oto leghíresebb képlete - az energiatömeg megőrzésének törvénye

Ez egy üres fizikai cikk. Segíthet a projekt hozzáadásával.

Tekintse meg ezt a sablont Szilárd Folyékony Gáz Vérplazma Diszpergált rendszerek Fázis átmenetek Lásd még

Írjon egy ismertetőt a cikk "kritikus pontja (termodinamika)"

A kritikus pontot (termodinamika) jellemző kivonat

"Csak azt a tényt, hogy valóban mélyen megtisztelte Johnot, annak ellenére, hogy soha nem találkoztak vele." - Észak elmosolyodott. - Nos, még az a tény, hogy a halála után Radomir és Magdaléna, a katari igazán maradt az igazi „kinyilatkoztatások” Krisztus és a naplók János, aki minden eszközzel megpróbálja megtalálni és elpusztítani a római egyház. A pápa szolgái próbáltak megbizonyosodni arról, hogy az átkozott macskák elrejtették a legveszélyesebb kincsüket?!. Mert ez a nyíltan tűnik - és a katolikus egyház története teljes vereséget szenvedett volna. De nem számít, mennyire keményen próbálkoznak a gyülekezetek, a boldogság nem mosolyogott rájuk ... Nem találtam semmit, kivéve több szemtanú kézirat.
Ezért az egyetlen lehetőség az egyház számára valahogy megmenti a hírnevét a Catarma esetében, és csak annyira torzítja a hitüket, és annyira tanítja a hitüket, hogy senki sem tudja megkülönböztetni az igazságot a hazugságoktól ... a radomir és a magdalén életével.
Egy másik egyház azzal érvelt, hogy Katar még jobban imádta John-t, mint Jézus Radomir. Csak János alatt azt jelentették, hogy "a" John, a hamis keresztény evangéliumaival és ugyanazon hamis kéziratokkal ... a jelenlegi John Katar és az igazság, olvassa el, de ő, ahogy tudod, nem volt semmi közös a Church John Baptist.
- Tudod, északra, azt a benyomást keltem, hogy a templom átment és megsemmisült világtörténelem. Miért van szüksége rá?
- annak érdekében, hogy ne engedje, hogy egy személy gondolkodjon, Isidor. Ahhoz, hogy engedelmes és jelentéktelen rabszolgákat készítsen, akik saját belátása szerint "megbocsátott" vagy büntetik "szent". Mert ha egy személy megtudja az igazságot a múltjáról, büszke lenne magára és őseire, és soha nem tenné rabszolga gallért. Az ingyenes és az igazság nélkül erős emberek "Isten rabszolgái" lettek, és már nem próbáltak emlékezni, ki valójában. Ilyen az igazi, iszidor ... és hogy őszinte legyek, nem hagy túlságosan könnyű reményeket a változásra.
Az észak nagyon csendes és szomorú volt. Nyilvánvalóan az emberi gyengeséget és a kegyetlenséget oly sok évszázaddal figyelte, és meglátja, hogy a legerősebb meghal, a szívét keserűség és hitetlenség mérgezte a tudás és a fény mentő győzelmében ... és én is akartam kiabálni neki, hogy még mindig hiszek Az emberek hamarosan felébrednek! .. A gonoszság és a fájdalom ellenére az árulás és a gyengeség ellenére úgy vélem, hogy a föld végül nem fogja állni, amit csinálnak a gyermekeivel. És kiderül, hogy ... de megértettem, hogy nem tudtam meggyőzni őt, mivel hamarosan meg kell halnia, ugyanazt az ébredést küzd.
De nem sajnáltam ... az életem csak egy homok volt a szenvedés végtelen tengerében. És csak a végéig harcolnék, függetlenül attól, hogy milyen szörnyű volt. Mivel még a vízcseppek is folyamatosan esnek, a hatalomban, hogy továbbra is a legerősebb kő. Tehát gonosz: Ha az emberek még egy kurva is eltolódtak, akkor mindig összeomlik, még akkor is, ha nem ebben az életben. De újra visszatérnek a földjükre, és látnák - segítenek abban, hogy kiemelkedjenek! .. Segítettek neki, hogy fényes és hűséges legyen. Tudom, hogy az északi azt mondja, hogy egy személy még nem élhet a jövőért ... és tudom, hogy ez igaz. De éppen ez az én megértésemben, és abbahagyta a saját megoldásunkat. Mivel az emberek túlságosan megszokták a gondolkodást és cselekedni, "Mint mindenki más", anélkül, hogy kiállnánk, és nem egyszer, csak nyugodtan élni.
- Sajnálom, hogy túl sok fájdalmat kaptál, barátom. - Megszakította a gondolataimat az északi hangon. - De azt hiszem, segíteni fogja, hogy könnyebben találkozzon a sorsoddal. Segít felállni ...
Nem akartam gondolkodni róla ... Még mindig még egy kicsit! .. Végtére is volt elég időm a szomorú sorsomnak. Ezért a fájó téma megváltoztatásához ismét kérdéseket tettem fel.

Megfelelően magas hőmérsékleten a valós gáz vízszintes része (lásd a 6.4 ábrát) nagyon rövid lesz, és bizonyos hőmérsékleten a pontra utal (a 6.4. Ábrán). Ezt a hőmérsékletet kritikusnak nevezik.

Kritikus az úgynevezett hőmérséklet, amelyen a különbségek eltűnnek fizikai tulajdonságok a folyadék és a gőz között dinamikus egyensúly. Minden anyagnak kritikus hőmérséklete van. Például a CO 2 szén-dioxid kritikus hőmérséklete t k \u003d 31 ° C, és víz - t k \u003d 374 ° C.

Kritikus szituáció

Az a K pontnak megfelelő állapot, amelyben az izoterm vízszintes részét a T \u003d T k-nál nevezik, kritikus állapotnak (kritikus pont) nevezik. A nyomást és a térfogatot ebben az állapotban kritikusnak nevezik. Kritikus nyomás szén-dioxid Ugyanígy 7,4 10 6 Pa (73 atm) és víz 2,2 10 7 Pa (218 atm). A kritikus állapotban a folyadéknak maximális mennyisége van, és a telített gőz a maximális nyomás.

A folyadék sűrűsége és telített pár kritikus hőmérsékleten

Már megjegyeztük, hogy a telített pár sűrűsége növekszik a hőmérséklet növelésével (lásd 6.3. §). Az egyensúlyban lévő folyadék sűrűsége ellenkezőleg, ellenkezőleg, csökken a tágulása miatt, amikor felmeleged.

A 2. táblázat a vízsűrűség és a telített gőz értékeit mutatja különböző hőmérsékleteken.

2. táblázat

Ha egy ábra alatt húzza meg a folyadék sűrűségét és telített gőzének függését a hőmérsékletről, akkor a folyadékhoz a görbe leáll, és párosul (6.6. Ábra). A kritikus hőmérsékleteken mindkét görbék egyesítsen, azaz a folyadék sűrűsége megegyezik a gőz sűrűségével. A folyadék és a komp közötti különbség eltűnik.

Ábra. 6.6

Gáz és par

Sokszor használtuk a "gáz" és a "párok" szavakat. Ezek a kifejezések azokban az időkben merültek fel, amikor azt hitték, hogy a párok folyadékgá válhatnak, és nincs gáz. Miután az összes gázt kondenzálták (lásd 6.7. §), nincsenek ilyen kettős terminológia alapja. A párok és a gáz ugyanaz, nincs lényeges különbség közöttük. Amikor néhány folyadékpárról beszélnek, általában szem előtt tartják, hogy a hőmérséklete kevésbé kritikus és tömörítés, amelyet folyadékká alakíthatunk. Csak a szokásban beszélünk egy vízpárról, és nem a vízgázról, egy telített párról, és nem a gazdag gázról stb.

A kritikus állapot kísérleti tanulmánya

Kísérletek az 1863-ban végrehajtott kritikus állam tanulmányozásáról. Orosz Tudós M. P. Avena. Az eszköz, amellyel megfigyelheti a kritikus állapotot (AVENAIRIUS eszköz), egy légzsákból (6.7. Ábra) és egy lezárt üveg tubulus (ampullák) belső fürdője folyékony éterrel. Az ampulla térfogata (kapacitása) megegyezik az éter kritikus térfogatával, a csőbe öntve. Az ampullában lévő éteren lévő hely telített éterrel telített.

Ábra. 6.7

A gázégő vagy más fűtőberendezés segítségével a légfürdőt melegítik. Az éter állapotát az eszköz üvegablakán keresztül figyeljük meg.

Szobahőmérsékleten világosan láthatja a folyadék és a gőz közötti határokat (6.8. Ábra, A). Ahogy megközelíti a kritikus hőmérsékletet, a folyékony éter térfogata növekszik, és a folyékony partíció határai egyre csökkentek, instabilak (6.8. Ábra, b).

Ábra. 6.8.

A kritikus állapot közeledik, a köztük lévő határ egyáltalán eltűnik (6.8. Ábra, B).

Hűtés közben megjelenik egy sűrű köd, töltve az egész csövet (6.8. Ábra, g). Ez a folyadék cseppjei. Ezután összeolvadnak együtt, és ismét a folyadék és a kompok közötti szakasz határa (6.8. Ábra, E) bekövetkezik (6.8. Ábra, E).

Éteret választottunk a tapasztalatokhoz, mivel viszonylag alacsony kritikus nyomás (kb. 36 ATM). A kritikus hőmérséklet is kicsi: 194 ° C.

Ha tömöríti a gázt, fenntartja a hőmérsékletet a kritikus felett (lásd 6.4 ábra, Izoterm T 3), és mint korábban, akkor induljon nagyon nagy mennyiségben, a térfogat csökkenése a nyomás növekedéséhez vezet az egyenletnek megfelelően az ideális gáz állapotából. Ha azonban a kritikus nyomás alatti hőmérsékleten van, egy pár kondenzáció történt, most nem lesz folyadék kialakulása az edényben. A kritikus gáz feletti hőmérsékleten lehetetlen folyadékba fordulni.

Ez a kritikus hőmérséklet fogalmának fő értéke.

A gáz és a folyadék egyensúlyi állapotának diagramja

Hadd térjünk vissza újra a 6.4. Ábrán, amely mutatja az igazi gáz izotermákat. Csatlakoztassa a vízszintes részek összes bal végét Izoterm, azaz azok a pontok, amelyek megfelelnek a telített gőz kondenzációjának és a folyadék tömörítésének kezdetének. Kiderül egy sima görbe, amely a Kritikus ponton végződik. A 6.9. Ábra a művészet görbéje. Ahhoz, hogy a bal oldalon a AK görbe, közte és a kritikus izoterm (telek izoterma SC), van egy megfelelő régióban folyékony állapotban az anyag (ábrán. 6.9 ezen a területen van kiemelve egy vízszintes színjelölési). A régió mindegyik pontja megfelel a P, V és T paramétereknek, amely a folyadékot a termikus egyensúly állapotában jellemzi.

Ábra. 6.9

Csatlakoztassa a sima görbét most a vízszintes részek jobb vége Izoterm. Ez a görbe a 6.9. Ábrán a K. ponton végződik. Két vonal AK és VC korlátozza a területet, amelynek minden pontja megfelel a folyadék és a telített gőz közötti egyensúly állapotának (6.9. Ábrán. Ez a terület függőleges keltetés). A folyékony állapot és a folyadék egyensúlyi területének kivételével a gázzal a régió többi része megfelel gáznemű állapot Anyagok. A 6.9. Ábrán ferde keltetéssel kiemelve.

Ennek eredményeképpen a gáz és a folyadék egyensúlyi állapotának diagramját kaptuk. A diagram minden egyes pontja megfelel a rendszer bizonyos állapotának: gáz, folyadék vagy egyensúly a folyadék és a gáz között.

A kritikus hőmérsékleten a folyadék és a telített pár tulajdonságai megkülönböztethetetlenek lesznek. A kritikus hőmérséklet felett a folyadék nem létezhet.