ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закритическая область из "Практикум по технической термодинамике " Область состояния вещества, находящегося в р, и-диа-грамме выше критической точки, называют закритической областью. В. г , Г-диаграмме эта область расположена правее критической области, в р, Г-диаграмме — правее и выше критической точки, примерно там, куда можно было бы мысленно продолжить кривую насыщения. [c.49] Закритическая область обладает весьма своеобразными свойствами, и ее следует рассмотреть более подробно. [c.49] Весьма характерно то, что, как указывалось выще, свойства вещества при пересечении кривой насыщения меняются скачкообразно с изменением температуры. [c.50] Можно утверждать, что в состоянии А вещество представляет собой жидкость, а в состоянии С —пар. Действительно, в состоянии А вещество имеет малый удельный объем, очень малую сжимаемость (изотерма на рис. 1.34,6, проходящая через точку А, если ее провести, — почти вертикальная линия). Все это характерно для жидкости. [c.50] В состоянии С вещество обладает свойствами пара (газа), так как удельный объем и сжимаемость больщие. [c.50] Рассмотрим, например, два состояния для воды, для которой критическое давление равно 221,2-10 Па. [c.50] состояния А и С принципиально различные. Однако в процессе нагревания А С нет скачкообразного изменения свойств вещества. Свойства вещества при нагревании при р Рк меняются непрерывно, постепенно, в процессе нагревания от А до С происходит постоянная потеря свойств жидкости и постепенное накапливание свойств пара. Однако самое важное заключается в том, что в этой постепенности, непрерывности есть определенная закономерность, которая как раз и наблюдается в за-критической области и составляет своеобразие этой области. [c.51] Эта закономерность заключается в том, что скорость потери свойств жидкости (и накопления свойств пара) в процессу нагревания в различных областях различна. Она мала вблизи точек А и С, но где-то в середине этого отрезка— в закритической области —она резко возрастает. На каждой изобаре, подобной А С, можно указать точку, которая соответствует максимальной скорости . [c.51] Различие скоростей потери свойств жидкости и накапливания свойств пара очень хорошо видно в V, Г-диа-грамме (рис. 1.34,в). В процессе нагревания вещества от А (малый удельный объем, жидкость) до С (большой удельный объем, пар) скорость изменения объема различна. [c.51] вблизи А при нагревании на АГ удельный объем меняется мало, а при нагревании в закритической области на АГ объем меняется очень сильно. [c.51] Иными словами, производная ((За/бГ),, в области жидкости и пара сравнительно невелика, а в закритической области эта производная резко возрастает, достигая в определенной точке максимума. [c.51] Производная (д о дТ)р определяет интенсивность изменения удельного объема с температурой в процессе р= =сопз1, но она определяет и скорость превращения из жидкости в пар при нагревании, так как для жидкости характерен малый удельный объем, а для пара — большой. [c.51] Основываясь на сказанном, можно утверждать, что в закритической области при изобарном нагревании развиваются явления, аналогичные тем, которые развиваются в области насыщения при р рк. Действительно, в области насыщения при нагревании в процессе р=сопз1 происходит превращение жидкости в пар. В закритической области также происходит аналогичное превращение жидкости в пар, однако с существенными различиями во-первых, в закритической области вещество не распадается на две фазы, во-вторых, эта область не имеет резких границ. [c.52] Можно указать еще на одну интересную аналогию области насыщения и закритической области, рассматривая тепловые явления в процессе превращения жидкости в пар. [c.52] Для того чтобы при докритическом давлении превратить жидкость в пар, необходимо затратить больщое количество теплоты — теплоту парообразования. Таким образом, несмотря на то что температура в таком процессе не повыщается, жидкость и пар как бы отделены тепловым барьером , равным теплоте парообразования. [c.52] Определенная аналогия теплового барьера имеется и В закритической области. На рис. 1.35 изображена изобара Ср при закритическом давлении с известным своеобразным максимумом. Такой ход теплоемкости согласуется с резким увеличением скорости изменения термодинамических функций в закритической области — в данном случае энтальпии, так как Ср= (дк/дТ)р. [c.52] что площадь под кривой с.р= Т), т. е. площадь А ЬС ейА соответствует тому количеству теплоты, которую надо затратить в изобарном процессе для превращения вещества из состояния А в состояние С. [c.52] Вполне естественно, что нельзя точно указать границы пика теплоемкости , и поэтому нельзя точно определить значение этого теплового барьера . На рис. 1.35 заштрихованная площадь равна тепловому барьеру, однако, естественно, положение точек р и Q строго определить невозможно. [c.53] На рис. 1.33 показаны линии, на которые ложатся значения максимумов (ди/дТ)р и Ср=(дк/дТ)р. Как видно, эти линии не совпадают и это еще раз говорит о том, что в закритичеекой области невозможно говорить о какой-то единой линии, разграничивающей область жидкости и пара. Можно лишь сказать, что над критической точкой имеется весьма широкая и размытая по очертаниям область, В которой происходит наиболее интенеивное превращение жидкости в пар. [c.53] Необходимо отметить, что наиболее интенсивно все эти явления развиваются при давлениях, не слишком сильно отличающихся от критического. Так, например, для водяного пара е критическим давлением 221,2-10 Па вее эти пики очень резко выражены при давлениях от рк до 300-10 Па. При давлении, например, 700-10 Па вее эти явления сглаживаются, а при больших давлениях — проявляются очень слабо. [c.53] Вернуться к основной статье