Состояние вещества критическое

Кризис однородного состояния вещества (критическая точка). Рассмотрим какую-либо одну, например жидкую, фазу вещества, находящуюся в условиях, отвечающих равновесию ее с насыщенным паром. В каждой из фаз возможно образование зародышей другой фазы в рассматриваемом случае в жидкой фазе образуются паровые пузырьки, критический размер которых, как известно, будет [c.7]

Соотношение взаимности 157 Сопло Лаваля 172 Состояние вещества критическое 23, 215 [c.242]

Остановимся несколько подробнее на понятии критического состояния вещества. [c.44]

Критическое состояние вещества впервые было открыто Д. И. Менделеевым в 1861 г. Критическую температуру Д. И. Менделеев назвал абсолютной температурой кипения, при которой поверхностное натяжение в жидкости становится равным нулю, т. е. исчезает различие между жидкостью и парообразным состоянием вещества (насыщенным паром). [c.44]

В заключение отметим, что при молекулярном рассеянии в критическом состоянии вещества средний размер элемента объема Ду флуктуации может сильно увеличиться, так что линейный размер Av может стать равным длине световой волны и даже превзойти ее. Это делает рассеивающую среду аналогичной среде со взвешенными посторонними микроскопическими частицами, которая более равномерно рассеивает свет всех длин волн, если в веществе нет заметных областей поглощения света. [c.121]

Промежуточное состояние вещества не является гомогенным, а представляет собой смесь нормальных и сверхпроводящих областей, причем в нормальных областях поле превышает критическое, а в сверхпроводящих оно равно нулю. Так как линии магнитного поля непрерывны, то образец в промежуточном состоянии состоит из чередующихся волокон или слоев [c.304]

При некоторой температуре Т=Т и давлении р=р,р исчезает различие между удельными объемами К, и жидкости и газа (V =V, = V,p). Такое состояние вещества называется критическим, а параметры Г р, р,р, К р, при которых оно наступает,— критическими. Выразить критические параметры К,р, р,р, Т р газа Ван-дер-Ваальса через постоянные а ч h для этого газа и вычислить критический коэффициент s= RT pl p pV p). [c.34]

Существование конечной (критической) точки у кривой фазового равновесия жидкой и газообразной фаз показывает, что между жидким и газообразным состояниями вещества при высоких температурах (больших Т, ) не имеется принципиального различия. [c.129]

Если провести через граничные точки, 8 и С всех изотерм непрерывную линию, то последняя укажет границу метастабильных или в более общем смысле однородных состояний вещества. Во всех точках этой линии ((Зр/ди) = = О, что может рассматриваться как уравнение указанной линии эту линию называют иногда спинодалью ясно, что спинодаль проходит через критическую точку). [c.135]

В области двухфазного состояния вещества изобары совпадают с изотермами и являются горизонтальными прямыми. В критической точке йТ/йЗц = о, т. е. критическая точка К является точкой максимума пограничной кривой. [c.136]

В заключение уместно сделать следующее замечание. При описании термодинамических свойств равновесно сосуществующих жидкой и газообразной фаз значение всех свойств относят к величине данного свойства в критической точке, т. е. за естественный масштаб принимают критические параметры. Из предыдущего ясно, что подобный выбор является вполне обоснованным он вытекает из аналогии жидкого и газообразного состояний вещества при сравнительно больших температурах. [c.214]

Пониманием принципиального значения критического состояния вещества мы обязаны Д. И. Менделееву, который впервые ввел понятие критической точки. [c.238]

В критической точке в отличие от других точек пограничной кривой свойства обеих фаз (жидкой и газообразной) идентичны, т. е. критическое состояние является одним и тем же предельным физическим состоянием вещества, достигаемым как при переходе из области однородных состояний, так и при переходе по границе между однородными и двухфазными состояниями веществ. [c.238]

Чтобы выяснить особенности критического состояния вещества, надо рассмотреть случай, когда Ь и = 0, т. е. положить [c.239]

Критическое состояние — это особое состояние вещества. Если исходить из классификации фазовых переходов, то переход от жидкости к пару (или обратно) в критической точке может рассматриваться как фазовый переход второго рода. Действительно, в критической точке обе фазы идентичны, т. е. имеют равные значения объема и энтропии, а так как ц и з представляют собой частные производные от химического потенциала ф по давлению и температуре, то, следовательно, первые производные химического потенциала в критической точке непрерывны что касается вторых производных химического потенциала, то они обращаются в критической точке [c.242]

Пример. Вывести уравнение распространения плоской звуковой волны в находящемся в критическом состоянии веществе. [c.263]

УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ И КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЕЩЕСТВ [c.315]

Обычно для образования системы безразмерных параметров, в которой изучают термодинамическое подобие веществ, в качестве опорной точки принимают критическую. Это объясняется исключительным положением критической точки на термодинамической поверхности состояния. Действительно, для всех веществ критические точки занимают на термодинамической поверхности одно и то же геометрическое положение, находясь в вершине линии насыщения системы жидкость — пар. Кроме того, они являются физически идентичными, характеризуя предельный случай сосуществования жидкой и газовой фаз. И, наконец, немаловажным фактором является то обстоятельство, что критические параметры Ркр, 7 кр и ркр, как правило, имеют известные значения даже в тех случаях, когда отсутствуют подробные р, v, Г-измерения. [c.127]

Фазовая р—о-днаграмма вещества (см. 3.12), в которой зона I — диаграммы представляет собой область жидкого состояния (эта зона условно ограничивается участком критической изотермы КЕ) // — область газообразного состояния /// — область кристаллического состояния вещества. Двухфазное состояние вещества характеризуется соответственно площадями IV, V и V/, причем /V — область равновесного сосуществования жидкой и газообразной фаз V — область равновесного сосуществования кристаллической и газообразной фаз VI — область равновесного сосуществования кристаллической и жидкой фаз. Каждая из этих областей ограничена некоторой линией фазового равновесия соответствующих двух фаз, называемой также пограничной кривой. [c.216]

Конечная точка кривой фазового перехода первого рода жидкость—газ должна быть критической точкой, в которой линия фазовых переходов второго рода вырождается в эту единственную изолированную точку. Она характеризует критическое состояние вещества на границе однородных и двухфазных состояний. Понятие критической точки было установлено Д. И. Менделеевым. [c.257]

В критической точке различие обеих фаз (жидкой и газообразной) исчезает. Существование критической точки возможно лишь тогда, когда различие между обеими фазами носит количественный, но не качественный характер. Жидкая и газообразная фазы представляют собой изотропные состояния вещества и различаются лишь степенью взаимодействия молекул. Поведение вещества в области критической точки, т. е. критические явления, обусловлена в конечном счете наличием межмолекулярных сил. Именно поэтому параметры Т , в критической точке представляют собой важнейшие характеристики вещества. Критические параметры в обобщенной количественной форме выражают эффект действия межмолекулярных сил. [c.257]

Флуктуационные эффекты характеризуются значени ми корреляционной функции плотности и корреляционного радиуса флуктуаций, определяемого расстоянием, на котором корреляция существенно уменьшается. В области критической точки радиус корреляции значительно больше радиуса действия межмолекулярных сил, а флуктуации плотности в непосредственной близости к критической точке достигают значения самой плотности. Из этого складывается следующее представление о состоянии вещества в непосредственной близости к критической точке. Около критической точки веш,ество подобно газу, который состоит из отдельных групп (кластеров) молекул, напоминающих микроскопические капли жидкости, размер которых быстро возрастает с приближением к критической точке. Уместно напомнить, что аналогичная точка зрения на состояния вещества в области критической точки уже содержалась в теории ассоциации реальных газов. [c.276]

Необходимо отметить, что при описании физических свойств веществ в области равновесного сосуществования жидкой и газообразной фаз все свойства соотносят обычно со свойствами в критической точке, т. е. за стандартный масштаб принимают критические параметры. Подобный подход обоснован, так как он вытекает из аналогии жидкого и газообразного состояний вещества при температурах порядка Ту,. Следует иметь в виду, что имеются ряд характеристических температур, каждая из которых составляет определенную долю критической температуры, а также некоторые другие характеристические свойства, которые могут быть использованы для образования приведенных параметров. [c.415]

На диаграммах р—V, Т—v, Т—s область однородных состояний вещества отделена от двухфазных состояний пограничной кривой, являющейся линией фазового равновесия жидкой и газообразной фаз (рис. 6.9). Правая ветвь этой кривой соответствует состоянию насыщенного пара, левая—жидкости, находящейся в равновесии с паром. Пограничная кривая в координатах Г—v вблизи критической точки является симметричной кривой третьего порядка. В координатах Т—s пограничная кривая несимметрична относительно вертикальной прямой, проходящей через критическую точку s" — s << s — s. Так как на линии х = 1/2 объем двухфазной системы постоянен и равен а (дз/дТ)у >0, то линия х = 1/2 подходит к критической точке слева. [c.430]

Кроме влажного и насыщенного пара принято различать еще перегретый пар. Перегретым (ненасыщенным) паром называют газообразное состояние вещества при температурах, больших температуры насыщения Тs, при определенном давлении. Область перегретого пара заключена между критической изобарой н правой пограничной кривой. [c.450]

Однако уравнение ван-дер-Ваальса, дающее глубокое физическое толкование и наглядно объясняющее связь между газообраз14Ым и жидким состоянием вещества, критические явления н другие свойства реальных газов, коли- [c.60]

Оригинальный метод обоснования уравнения второго зако а термодинамики, стличавшийся от метода Клаузиуса. Учебник Окатова, 1871 г. Регенеративны цикл и его теория. Теория истечения газа и пара с выводом формул скорости истечения, секундного расхода, критического отношения давлений, критической скорости и максимального расхода. Учебник Вышнеградского, 1871 г. Политропный процесс. О двигателях внутреннего сгорания и холодильных установках. Учебник Орлова, 1891 г. Здесь в основном говорилось о зависимости теилосмкости газа от температуры и давления. О критическом состоянии вещества, критических параметрах и экспери-ментальпо.м определении критической те.мпературы. Аналитические соотношения, определяющие условия критической точки на критической изотерме. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Критическое замечание о положении Клаузиуса Энтропия Вселенной стремится к максимуму . Диаграмма Т — 5 и приложение ее при исследовании процессов и циклов. Никлы двигателей Отто и Дизеля и вывод формулы их термического к. п. д. Вывод формулы термического [c.210]

Таким образом, теория Ван-дер-Ваальса, дополненная соображениями устойчивости, показывает, что при температурах и давлениях, ниже некоторых критических, которые определяются положением вершины К кривой АКБ, все однородные состояния вещества распадаются на две группы, одна из которых находится левее кривой Л КВ, а другая — правее этой кривой. Видно, что в состояниях первой группы плотность вещества больше, а сжимаемость гораздо меньше, чем в состояниях второй группы. Иначе говоря, различие между ними точно такое же, как различие между С0СТ05ШИЯМИ жидкой и газообразной фаз. [c.139]

Если сжимать газ при постоянной температуре, то можно достигнуть состояния насыщения (сжижения газа), соответствующего этой температуре и некоторому определенному давлению. При дальнейшем сжатии пар будет конденсироваться и в определенный момент полностью превратится в жидкость. Процесс перехода пара в жидкость проходит при постоянных температуре и давлении, так как давление насыщенного пара однозначно определяется температурой. На р— у-диаграмме (рис. 9.1) область двухфазных состояний (пар и жидкость) лежит между кривыми кипящей жидкости и сухого насыщенного пара. При увеличении давления эти кривые сближаются. Сближение происходит потому, что объем пара уменьшается, а объем жидкости увеличивается. При некотором определенном для данной жидкости (пара) давлении кривые кипящей жидкости и пара встречаются в так называемой критической точке, которс1Й соответствуют критические параметры давление р , температура удельный объем характеризующие критическое состояние вещества. При критическом состоянии исчезают различия между жидкостью и паром. Оно является предельным физическим состоянием как для однородного, так и для распавшегося на две фазы вещества. При температуре более высокой, чем критическая, газ ни при каком давлении не может сконденсироваться, т. е. превратиться в жидкость. [c.103]

В этой форме приведенное уравнение состояния будет одинаково для всех веществ. Состояния двух или нескольких веществ, в которых они имеют одинаковые приведенные пар аметры л, т, ф, называются соответственными состояниями, т. е. эти вещества находятся в состояниях, пропорционально удаленных от своего критического состояния. Если вещества подчиняются одному и тому же приведенному уравнению состояния и имеют два одинаковых приведенных параметра, то у них одинаков и третий приведенный параметр, т. е. вещества будут находиться в соответственных состояниях. Это положение носит название закона соответственных состояний. Вещества, подчиняющиеся закону соответственных состояний, называют термодинамически подобными. Практически закон соотЕ1етствен- [c.107]

Уместно отметить, что у всех реальных однородных тел существует такое состояние (вообще единственное) устойчивого равновесия, при котором производная (dpldV)j обращается в нуль. Это состояние называется критическим состоянием или критической точкой вещества. [c.118]

Иной характер имеет различие между газообразным и кристаллическим состояниями вещества. Кристаллическое состояние есть анизотропная фаза вещества, а газообразное состояние представляет собой изотропную фазу его. Вследствие этого непрерывный переход из твердого состояния в газообразное (а также в жидкое при высоких температурах например, больших критической) едва ли возможен, поэтому кривая фазового равновесия между кристаллической и жидкой или газообразными фазами критической точки не имеет. Вместе с тем нужно иметь в виду, что вблизи кривой фазового равновесия кристалл—жиддсость свойства кристаллической и жидкой фаз сходны. [c.129]

Из сказанного не следует, что жидкость можно рассматривать как плотный газ или же как испорченный кристалл . Жидкое состояние представляет собой промежуточное состояние вещества, качественно отличающееся 1 т твердого и газообразного состояний это отличие может быть больще или меньше в зависимости от того, при каких давлении и температуре на.ходится жидкость. Около кривой плавления свойства жидкости близки, как уже отмечалось ранее, к свойствам кристалла, а в области критической точки свойства жидкости приближаются к свойствам газа. [c.130]

Общий вид фазовой р—ц-диаграммы для нормального вещества показан на рис. 4.13. Часть II диаграммы представляет собой область газообразного состояния / — область жидкого состояния (в соответствии со сказанным выше эта область условно ограничивается участком критической изотермы КЕ) и III — область кристаллического состояния вещества. Двухфазное состояние вещества изображается соответственно площадями IV, V и VI IV — область равновесного сосуществования яшдкой и газообразной фаз V — область равновесного существования кристаллической и газообразной фаз VI — область равновесного сосущесгвования кристаллической и жидкой фаз). Каждая из этих областей ограничена некоторой линией, называемой пограничной кривой. [c.133]

Так как (дИдТ)р = Ср, то в области однофазного (т. е. газообразного или жидкого) состояния вещества все изобары имеют положительный угловой коэффициент. В области двухфазного состояния вещества, где Ср = оо, изобары параллельны оси ординат. Из этого следует, что в критической точке dildT = оо, т. е. критическая точка лежит на пограничной кривой справа. [c.139]

Но обращение в нуль производных (дplдv)т и (д р1да - )х характерно для критической точки вещества. Таким образом, температура, соответствующая предельной изотерме с исчезающе малой протяженностью волнообразной части, представляет собой верхнюю границу двухфазных (жидкого и газообразного) состояний вещества, т. е. является критической температурой Т . Точка изотермы, в которой все три корня уравнения Ван-дер-Ваальса совпадают, есть критическая точка. [c.198]

Из равенства (др/дс, ) = О и условия (3.43) устойчивости вытекает следующее заключение, касающееся значения второй производной д р/д ) -Так как знаки изменений Ар и Ап в любом из устойчивых состояний вещества при изоэнтропическом изменении состояния его должны быть противоположны, то в точке, где (дp/дv) == О, должна обращаться в нуль н вторая производная (д р1ди ) , а третья производная должна быть отрицательна. Следовательно, в критической точке наряду с условием (8.12) имеет место также условие [c.256]

При переходе через критическую точку из области двухфазного состояния вещества в область однофазных состояний или обратно некоторые частные производные термодинамических функций, в частности производная (дз1дТ)у, претерпевают разрыв или скачок. Подробно эти скачки будут рас- [c.258]

Теоретический анализ состояния вещества в области критической точки основан на условиях термодинамического равновесия, причем к зитическая точка рассматривается как предельное состояние однородной и двухфазной систем. Существенным моментом анализа является выбор независимых переменных. В случае переменных р и Т при разложении в окрестности критической точки некоторых термодинамических функций, в частности энергии Гиббса, по степеням р — и Т — Т возникают осложнения из-за того, что при р — и д ( 1др )т бесконечно большие. Аналогичная трудность возникает и при переменных v и Т. Поэтому в дальнейшем в качестве независимых переменных ршбраны и и s. [c.258]

Рассмотрим вывод формулы для с, основывающийся на хорошо известном факте равенства скорости расиростраиения слабых ударных волн и скорости звука. Такой подход в данном случае имеет определенное преимущество, так как решение волнового уравнения в области критической точки оказывается достаточно сложным. Выберем систему координат, в которой элемент поверхности разрыва (т. е. ударной волны) покоится, а тангенциальная составляющая скорости среды равна нулю. Тогда в уравнения, выражающие сохранение энергии, импульса и потока вещества, войдет скорость среды ю. Пусть состояние I за ударной волной соответствует критическому состоянию вещества, а состояние 2 есть состояние перед ударной волной. Так как ударная волна слабая, состояния 1 и 2 близки. Пз условия непрерывности потоки нмнульса и вещества [c.275]

Как показывает изучение свойств реальных веществ, действительное число индивидуальных констант, входящих, в частности, в уравнение состояния, больще двух. Это означает, что подобными являются только некоторые группы вещссп для каждой из таких групп существует свой набор критических показателей, и Беи ества, составляющие данную группу, одинаковым образом изменяют свое состояние в критической области. Другими словами, для группы термодинамически подобных веществ критические явления вполне универсальны. [c.278]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...