Двухфазная система жидкость-газ. Критическая точка

Двухфазная система жидкость-газ . Критическая точка [c.136]

Эти два агрегатные состояния обладают относительной различимостью только при давлениях и температурах, меньших критических. Сами термины жидкость , газ имеют смысл лишь при наличии обеих фаз в системе. При перемещении точки, изображающей двухфазную систему жидкость — газ , вдоль кривой равновесия фаз масса каждой фазы сохраняется. Однако по мере приближения к критической точке свойства обеих фаз сближаются. Сравниваются удельные объемы (плотности), уменьшается поверхностное натяжение, все меньше становится удельная теплота перехода. Наконец, в критической точке всякие различия пропадают, исчезает граница раздела, двухфазная система становится однофазной. В закритической области имеется лишь одно состояние вещества, которое, в сущности, незаконно называть жидкостью или газом. [c.202]

Форма поверхности, ограничивающей область трехфазного равновесия, может быть различной. На рис. 4 проекция фигуративной точки, соответствующей составу системы в критической точке высшего порядка, при более низких температурах будет находиться внутри области трехфазного равновесия. Такую форму поверхности трехфазного равновесия имеет система уксусная кислота—вода—бутан [6, 7]. Но купол поверхности трехфазного равновесия может быть вытянут к одной из сторон треугольника составов. В этом случае, если состав системы равен ее составу К .п, тогда при всех более низких температурах система будет находиться в области двухфазного равновесия ншдкость—газ. Трехфазное равновесие в подобных системах будет наблюдаться только в интервале температур между температурами критических конечных точек равновесия жидкость—жидкость и жидкость—газ. [c.58]

Таким образом, мы показали, что традиционное уравнение Ван дер Ваальса (предложенное им как приближенное феноменологическое уравнение состояния трехмерного газа в 1873 г.) является точным уравнением состояния для одномерной системы упругих шаров со специальным видом их взаимодействия в пределе До — оо (этот результат был получен Кацем, Уленбеком и Хеммером в 1963 г. значительно более сложным путем). Следовательно, эта одномерная система имеет и критическую точку, и при в < имеет двухфазные состояния типа газ—жидкость. [c.408]

Материал 2, посвященный дискретным системам, также представляет определенный интерес в общей теории неидеальных систем (так как это системы с фазовым переходом). И не только потому, что он является необходимым дополнение.м к теории твердого тела или вследствие того, что в недавнее время эта тематика стала вновь популярной. Понятия дальнего и ближнего порядков являются общими для статистических систем, включая и те, которые не являются магнетиками или бинарными сплавами, для описания состояний которых эти понятия были первоначально введены. И если для упомянутых систем упорядочение имеет достаточно простую физическую интерпретацию, то для других, например жидкого гелия, сверхпроводника или двухфазной системы, оно воспринимается в основном через призму концепции подобия явлений пространственного упорядочения в дискретных системах и двухфазным состоянием в непрерывных (намагничение как фактор дальнего порядка подобно количеству сверхтекучей компоненты в Нс-И или количеству жидкой фазы в системе типа газ—жидкость и т. д.). Мы уловили эту концепцию, когда исследовали некоторые системы с помощью вариационного принципа (например, сразу было установлено, что точка Кюри для магнетика эквивалентна критической температуре в решетчатом газе, что совпадают значения всех критических показателей для этих моделей и т. д.). Конечно, точного доказательства на микроскопическом уровне эквивалентности этих внешне совсем непохожих явлений нет, она устанавливается только для моделей. Поэтому ее надо восприни.мать не как кем-то навязанную дополнительную организацию природы, а скорее как тенденцию к подобию явлений определенного класса. Обзору развития этих идей на полуфеноменологическом уровне посвящен 3 настоящей главы. [c.715]

Рассмотрим в связи с полученными условиями устойчивости однородной системы газ Ван-дер-Ваальса. Изотерма этого газа при температуре ниже критической изображена на рис. 2 . Часть АВ соответствует газу, часть FG — жидкости. В этих состояниях (др1дУ)т<0, что указывает на их устойчивость. Состояния, лежащие на участке СЕ, неустойчивы, так как для них [dpldV)j>Q. Точка С является граничной для устойчивости отдельно взятой газовой фазы относительно ее непрерывных изменений (не связанных с образованием новой фазы). С точки В, как правило, газ начинает конденсироваться, а двухфазное состояние определяется прямолинейным участком BF. Участки ВС и EF соответствуют метастабильным состояниям пара и жидкости соответственно (см. задачу 6.6). [c.131]

Аналогичные нестатические процессы широко встречаются и в двухфазных средах при возникновении фазовых переходов, а именно в тех случаях, когда скорость изменения параметров в потоке превосходит скорость образования ядер конденсации в паре и ядер испарения (пузырьков пара) в самоиспаряющейся жидкости. Для выявления некоторых особенностей метастабильных состояний интересно рассмотреть систему [Л. 33], описываемую уравнением Ван-дер-Ва-альса. При температуре ниже критической изотерма имеет вид, изображенный на рис. 2-1. На нем часть изотермы СЕ соответствует газообразному состоянию, а BF — жидкому. Участок СВ отвечает неустойчивому состоянию системы. При изотермическом сжатии состояние системы меняется по ED, причем для квазистатических процессов газ начнет конденсироваться в точке D и изменение состояния при дальнейшем сжатии будет соответствовать прямолинейному участку изотермы DA. При определенных условиях для чистых веществ удается получить газообразные состояния, соответствующие участку изотермы D. Аналогично если в жидкости нет пузырьков газа, то при изотермическом расширении достигаются состояния, соответствующие участку АВ. Однородные состояния, изображенные участками изотерм [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...