Критическое состояние вещества. Критическая область

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]

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]

Уравнение Ван-дер-Ваальса не дает достаточного точного совпадения с экспериментальными данными и применимо в ограниченной области состояния. Несмотря на это качественно оно правильно описывает поведение реального газа и позволяет установить ряд существенных закономерностей. В частности, данное уравнение отражает непрерывность газообразного, жидкого и критического состояний вещества. [c.60]

Б. С. Петухов доложил результаты обобщения опытных данных по теплоотдаче в области критического состояния вещества. Получена эмпирическая формула следующего вида [c.338]

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]

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 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]

Из этого очевидно, что рассмотрение критического состояния на основе разложения термодинамических функций применимо лишь в той области, где флуктуации сравнительно невелики, и не может претендовать на описание свойства вещества в самой критической точке и в непосредственной близости от нее. [c.260]

Поведение чистого вещества в околокритической области обладает рядом физических и термодинамических особенностей. В первую очередь следует остановиться на гравитационном гидростатическом эффекте, приводящем к неоднородности вещества, если последнее находится вблизи критического состояния. Если взять, например, ампулу высотой 6—8 см и заполнить ее веществом, находящимся в однофазном состоянии (жидкостью или паром), то по высоте ампулы плотность вещества будет практически постоянной. Если же вещество будет находиться в критическом состоянии или близком к нему, то по высоте ампулы плотность будет существенно различной, уменьшаясь по высоте при переходе от слоя к слою. [c.92]

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]

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]

Сложность проведения анализа свойств перегретого и пересыщенного пара связана с отсутствием достаточно точного уравнения состояния в метастабильной области вещества. Поэтому для термодинамического описания метастабильных состояний и, в частности, для нахождения спинодали приходится пользоваться условиями равновесия основной фазы, находящейся в метастабильном состоянии, с зародышами критического размера образующейся в ней новой фазы, т. е. [c.387]

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]

В процессе дросселирования изменение агрегатного состояния вещества может происходить только в направлении увеличения энтропии. Состояние 1 (см. рис. 7.5,6) соответствует жидкой фазе, состояние 7 — перегретому пару любое из промежуточных состояний между точками 7 и 7 может быть как началом, так и окончанием процесса дросселирования, но конечная точка должна быть правее начальной. В процессе 8—9 оба крайних состояния лежат в области перегретого пара, такой процесс возможен вблизи критической точки К. Дросселирование как регулирующий процесс приводит к уменьшению полезной работы A/Ii2-i3регулировании расхода пара через турбину (см. 24), при этом процесс дросселирования 10—12 осуществляется в регуляторе. [c.186]

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]

Общий вид фазовой р—v диаграммы для нормального вещества показан на рис. 4-11. Здесь / представляет собой область газообразного состояния III — область жидкого состояния (в согласии со сказанным выше эта область условно ограничивается участком критической изотермы kE) и V — область кристаллического состояния вещества. Двухфазные состояния вещества изображаются соответственно площадями //, IV и VI II — область равновесного сосуществования жидкой и газо- [c.128]

В настоящем параграфе рассматриваются свойства вещества в состояниях, описываемых в р—v- и Т—s-диаграммах точками, лежащими при 7 <7 к справа от пограничной кривой, а при Г>Г выше критической точки. В этой области вещество находится в виде однородной фазы, способной занимать весь предоставленный объем в последующем все эти состояния будут называться газом (а при температурах ниже критической также перегретым паром). [c.251]

В области вблизи критической точки состояния вещества, как известно, все физические свойства среды изменяются с температурой крайне сильно. В этих условиях теплоотдача зависит от температурного напора и теплового потока весьма сложным образом общие рекомендации для расчета теплообмена в этих условиях пока еще не разработаны. [c.90]

Этот вывод следует сопоставить с результатами обширного комплекса исследований физических свойств веществ (главным образом органических) в околокритическом и критическом состояниях, выполненных В. Ф. Ноздревым и его сотрудниками [Л. 35] исследования велись ультра-акустическими методами. Экспериментаторами не был обнаружен разрыв значений звуковой скорости при прохождении критической точки. Отсюда сделан безоговорочный вывод о том, что скорость звука при переходе через критическое состояние изменяется непрерывно. Между тем измерения, на которых основано подобное заключение, производились либо вдоль пограничной линии, либо же вдоль изотерм, расположенных в однородной области и вдоль критической изобары. В этих условиях агрегатные превра- [c.86]

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]

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]

ТЕМПЕРАТУРА критическая соответствует критическому состоянию вещества переходу сверхпроводника из сверхпроводящего состояния в нормальное) Кюри является [общим названием температуры фазового перехода второго рода температурой фазового перехода ферромагнетика в парамагнетик при которой исчезает самопроизвольная поляризация в сегнетоэлектриках) ] насыщения соответствует термодинамическому равновесию между жидкостью и ее паром при данном давлении Нееля фиксирует фазовый переход антиферромагнетика в парамагнетик плавления выявляет фазовый переход из кристаллического состояния в жидкое радиационная — температура абсолютно черного тела, при которой его суммарная по всему спектру энергетическая яркость равна суммарной энергетической яркости данного излучающего тела термодинамическая определяется как отношение изменения энергии тела к соответствующему изменению его энтропии цветовая определяется температурой абсолютно черного тела, при которой относительные распределения спектральной плотности яркости этого тела и рассматриваемого тела максимально близки в видимой области спектра яркостная — температура абсолютно черного тела, нри которой спектральная плотность энергетической яркости совпадает с таковой для данного излучающего тела, испускающего сплошной спектр] ТЕНЗИ-ОМЕТРИЯ — совокупность методов измерения поверхност э-го натяжения ТЕНЗОМЕТРИЯ—совокупность методов измерения механических напряжений в твердых телах по упругим деформациям тел ТЕОРЕМА Вариньона если данная система сил имеет равнодействующую, то момент этой равнодействующей относительно любой оси или точки равен алгебраической сумме моментов слагаемых сил относительно той же оси или точки Вириала устанавливает соотношение, связывающее среднюю кинетическую энергию системы частиц с действующими в ней силами) [c.281]

Большой вклад в учение о теплоте сделали отечественные ученые. Следует отметить курс лекций М. В. Окатова (1871 г.). В этом курсе впервые в России были изложены основы механической теории тепла. Интересные исследования по молекулярнокинетической теории газов проведены И. А. Вышнеградским (1876 г.), Н. Н. Пироговым (1885—1899 гг.) и другими учеными. В области теории тепла весьма плодотворной была деятельность русских физиков, возглавляемых А. Г. Столетовым (Московский университет) и М. П. Авенариусом (Киевский университет), а также деятельность великого химика Д. И. Менделеева — ими были подробно изучены критические состояния вещества. После Великой Октябрьской социалистической революции в Советском Союзе были созданы специальные научно-исследовательские институты Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского, Всесоюзный теплотехнический институт им. Ф. Э. Дзержинского, Центральный котлотурбинный институт им. И. И. Ползунова и др., коллективы которых много сделали для развития учения о теплоте. Среди достижений науки последних лет необходимо отметить исследования советских физиков, разработавших электро-кинетическую теорию тепла. [c.11]

В области молекулярной физики признанием пользовались также исследования Б. Б. Голицына, относящиеся к 80-м и 90-м года.м прошлого столетия. Эти исследования осуществлялись в следующих направлениях молекулы и молекулярные силы (определения абсолютных размеров молекул, радиуса действия молекулярных сил, числа Лощмидта и др.) критическое состояние вещества пары, закон Дальтона. [c.70]

Опыты обнаруживают, что при некотором достаточно высоком давлении (его назьшают критическим) свойства воды и пара становятся одинаковыми, исчезают физические различия между жидким и газообразным состояниями вещества. Такое состояние называют критическим состоянием вещества (см. точку к на рис. 1.28). Если через точку к проведем критическую изобару и критическую изотерму, то на p-v диаграмме выделяются еще две области область сверхкритических состояний воды (область I) и область сверхкритических состояний перегретого пара (область II). Переход от жидкости к перефетому пару при р > р р сопровождается скачкообразным изменением свойств вещества без образования двухфазных смесей. При этом когда Т достигает величины Гкр, возникает критическое состояние, а при дальнейшем нафеве - перефетый пар сверхкритических парамефов. Такие переходы назьшают фазовыми переходами второго рода. Приобретая все большее практическое значение, эти переходы еще ждут своих внимательных исследователей. [c.20]

Отечественные ученые внесли большой вклад в дело развития основ термодинамики были проведены большие работы по изучению теплофизических свойств веществ. В первую очередь следует отметить работы профессора А. Г. Столетова и его современника М. П. Авенариуса, работавших в области изучения веществ в критическом состоянии. Важные работы по вопросу об упругости насыщенных паров смесей жидкостей были проведены Д. П. Коноваловым и Л. Г. Богаевским, им же принадлежат серьезные работы по теории соответственных состояний. [c.7]

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]

Заметим, что при составлении уравнения состояния для газообразной области обычно в качестве независимых переменных принимают температуру и плотность, представляя уравнение в форме р=р(р. Г) либо z= =z(p. Г). Выбор этих переменных объясняется тем, что конфигурация изохор в р, Т-координатах и изотерм в Z—р-координатах является более простой по сравнению с конфигурацией изобар в v, Т- п изотерм в z — р-координатах (рис. 3-7 и 3-9). Что касается жидкости, то здесь при составлении уравнения состояния в качестве независимых параметров принимают Т, р- либо Г, у-пе-ременные. Объясняется это более простой конфигурацией изотерм в области жидкого состояния. Например, при значительном удалении от критической изотермы (Гтр< <Г<0,75Гкр) изотермы жидкости в р—-и-координатах представляют собой прямые линии. Это подтверждается многочисленными экспериментальными данными для многих веществ. В этом случае уравнение состояния принимает наиболее простой вид [c.121]

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]

Каждой точке кривой насыщения соответствует состояние равновесия жидкой и паровой фаз. Оканчивается кривая критической точкой. Выше и ниже этой кривой фазового равновесия расположены области однофазного состояния вещества, причем вещество в состояниях, соответствующих точкятм над кривой (точка Л на рис. 1.3), находится в жидкой фазе, а ниже кривой (точка D) — в состоянии паровой (газообразной) фазы. При изменении состояния вещества от Л к D в точке В происходит разделение вещества на две фазы и постепенно вещество из одной фазы переходит в другую. Таким образом, фазовый переход, который в р, п-диаграмме изображается линией (прямая ВС на рис. 1.1), в р, 7-диаграмме изображается точкой. На кривой насыщения свойства вещества изменяются скачком при давлении несколько выше давления насыщенного пара р вещество является жидкостью, при давлении немного ниже Рн — паром. [c.9]

Точки, лежащие на диаграмме p—v (или T—s) выше критической точки, описывают состояния вещества, которые называются закритиче-скими или сверхкритическими. Экспериментальное изучение свойств различных веществ лри высоких давлениях и температурах, в особенности водяного пара, предпринятое в последние годы значительно расширило наши сведения о термодинамических свойствах веществ в этой важной области. [c.251]

Расчет критического расхода с помощью (1.1) выполняют либо методом последовательного приближения (находят то значение критического давления, которое при заданных параметрах торможения дает максимум расхода смеси), либо графоаналитическим методом, построенным па использовании диаграмм состояния веществ в двухфазной областй. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...