شرایط بحرانی از ماده فرمول. پارامترهای حالت بحرانی ماده

شباهت خواص بخارات و گازهای غیر اشباع در سراسر M. faraday برای این فرض: آیا گازها جفت های غیر اشباع مایع های مربوطه نیستند؟ اگر فرضیه درست باشد، می توانید سعی کنید آنها را اشباع شده و چگال کنید. در واقع، فشرده سازی توانست بسیاری از گازها را اشباع کند، به جز شش، که M. فارادی "دائمی" نامیده می شود: این نیتروژن، هیدروژن، هوا، هلیوم، اکسیژن، اکسید کربن است شرکت.

برای درک آنچه در اینجا است، ما بیشتر از فرآیند فشرده سازی ایزوترمال (گسترش) بخار را مطالعه خواهیم کرد. ما شاهد آن هستیم که ایزوترم گاز واقعی از ایزوترم گاز ایده آل با حضور بخش افقی مربوط به منطقه ای از وجود یک سیستم دو فاز متفاوت است: بخار اشباع و مایع.

اگر شما در دمای بالاتر آزمایشات دارید ( T. 1 < T. 2 < T. 3 < T. K.< T. 4)، پس از آن ممکن است به منظور تشخیص منظم، مشترک برای همه مواد (شکل 1).

اول، درجه حرارت بالاتر، حجم کمتر که در آن تراکم گاز شروع می شود: V. 1 > v ' 1 > v '' 1، اگر T. 1 < T. 2 < T. 3 .

ثانیا، درجه حرارت بالاتر، حجم بیشتر اشغال شده توسط مایع پس از کل بخار بخار:

V. 2 < v ' 2 < v '' 2 .

در نتیجه، طول ایزوترم مستقیم خط با افزایش دمای کاهش می یابد.

آسان است توضیح دهید: با افزایش Τ فشار جفت اشباع به سرعت افزایش می یابد و به منظور فشار یک جفت غیر اشباع با فشار اشباع مقایسه می شود، کاهش حجم لازم است. دلیل افزایش حجم V. 2 - در گسترش حرارتی مایع هنگام گرم شدن. از زمان حجم V. 1 کاهش می یابد، تراکم بخارات با افزایش دما افزایش می یابد؛ افزایش حجم V. 2 نشان دهنده کاهش تراکم مایع است. این به این معنی است که تفاوت بین مایع و کشتی اشباع شده آن در فرآیند چنین گرمایش صاف است و در دمای کافی بالا باید در همه جا ناپدید شود.

D. Mendeleev دریافت که برای هر مایع باید چنین درجه حرارت وجود داشته باشد که به صورت آزمایشی برای بسیاری از مواد T. endrevs نصب شده بود و درجه حرارت های بحرانی نامیده می شود.

دمای بحرانی T. جمهوری قرقیزستان چنین دمايی است که تراکم مایع و تراکم جفت اشباع آن به همان اندازه می شود (شکل 2).

در ایزوترم برای T. = T. طرح افقی KR به یک تاول زده می شود به.

فشار یک جفت اشباع شده هر ماده ای در دمای بحرانی آن نامیده می شود فشار بحرانی پ. kr. این بالاترین فشار ممکن از مواد بخار اشباع شده است.

حجم که ماده را اشغال می کند پ. KR I. t. KR، نامیده می شود حجم بحرانیm. V. kr. این بزرگترین حجم است که جرم موجود ماده در حالت مایع می تواند اشغال کند.

در دمای بحرانی، تفاوت بین گاز و مایع ناپدید می شود، و بنابراین گرمای خاص تشکیل بخار صفر می شود.

کل نکات مربوط به لبه های ایزوترم منطقه افقی (نگاه کنید به شکل 1)، آن را برجسته در هواپیما p-v. مناطق وجود یک سیستم دو فاز و آن را از مناطق حالت های تک فاز ماده جدا می کند. منحنی مرزی منطقه دو فاز از مقادیر حجم بزرگ، یک وضعیت بخار اشباع را توصیف می کند و در عین حال نشان دهنده آن است منحنی تراکم (تراکم بخار با فشرده سازی ایزوترمال شروع می شود). منحنی مرزی از حجم های کوچکتر منحنی است که تراکم به پایان می رسد با فشرده سازی بخار اشباع شده و تبخیر مایع در طول گسترش ایزوترمال آغاز می شود. آن را نامیده می شود تبخیر منحنی.

وجود دمای بحرانی ماده توضیح می دهد که چرا در دمای معمولی، برخی از مواد می توانند هر دو مایع و گاز باشند، در حالی که دیگران گازهای را باقی می مانند.

بالاتر از دمای بحرانی، مایع حتی در فشارهای بسیار زیاد شکل نمی گیرد.

دلیل این است که در اینجا شدت حرکت حرارتی مولکول ها بسیار زیاد است که حتی با بسته بندی نسبتا متراکم، ناشی از فشار بیشتر، نیروهای مولکولی نمی توانند حتی نزدیک ترین و حتی بیشتر از نظم بیشتری را ارائه دهند.

بنابراین، می توان دید که تفاوت اساسی بین گاز و بخار وجود ندارد. به طور معمول، هنگامی که درجه حرارت آن بالاتر از حد بحرانی است، گاز یک ماده در یک دولت گازدار نامیده می شود. بخار نیز ماده ای را در یک دولت گازدار نامیده می شود، اما زمانی که دمای آن زیر بحرانی است. زوج ها را می توان به تنهایی با افزایش فشار تبدیل کرد و گاز غیر ممکن است.

در حال حاضر تمام گازها در دمای بسیار پایین به حالت مایع تبدیل می شوند. آخرین در سال 1908 هلیوم ترجمه شد ( t. kR \u003d -269 ° CС).

ادبیات

Aksenovich L. A. فیزیک در دبیرستان: نظریه. وظایف تست ها: مطالعات. راهنمای نهادهای موسسات اطمینان حاصل از تولید کل. رسانه ها، آموزش و پرورش / L. A. Aksenovich، N.N.Rakina، K. S. Farino؛ اد. K. S. Farino. - MN: Adukatsya i Vikavanne، 2004. - C. 176-178.

همانطور که در بالا ذکر شد، در شرایط بحرانی بین مایع و گاز تفاوت وجود ندارد، هیچ مرز پارتیشن بین این مراحل وجود ندارد. در نمودار ون der waals، وضعیت بحرانی ماده توسط یک نقطه انفصال K نشان داده شده است. دولت بحرانی می تواند با استفاده از آن توضیح داده شود پارامترهای وضعیت بحرانی : دمای بحرانی T K، حجم بحرانی V به فشار بحرانی P تا. پارامترهای بحرانی را می توان با اصلاح فشار و حجم بیان کرد. از آنجا که نقطه بحرانی نقطه پرده ایزوترم ون د واکسی است، سپس در این مرحله مشتقات اول و دوم فشار در حجم باید صفر باشد. از آنجا که وضعیت گاز واقعی توسط معادله ون د والسال توصیف می شود، اولین مشتق از فرمول تعیین می شود:

مشتق دوم: .

ما هر دو فرمول را به ژنراتور عمومی و معادل آن به صفر می رسانیم، ما دریافت می کنیم: .

ما این سیستم را به معادله تبدیل می کنیم :. ما هر دو بخش این معادله را تقسیم می کنیم و دریافت می کنیم:

در عمل، معمولا. برای بیان دمای بحرانی از طریق اصلاحات به حجم و فشار، ما از فرمول استفاده می کنیم (6.5) و ما دریافت می کنیم . جایگزین در این فرمول به جای حجم بحرانی سمت راست برابری (6.6) و ما دریافت می کنیم:

باید به این واقعیت پرداخت شود که دمای بحرانی ماده برابر با نقطه جوش نیست. بنابراین نقطه جوش آب 373.15 K و دمای بحرانی 647.25 کیلوگرم است. دمای بحرانی برخی از مواد در زیر نشان داده شده است.

اگر مقدار مشخصی از مایع در یک رگ بسته قرار گیرد، یک بخار غنی تبخیر می شود و بالاتر از مایع است. فشار، و بنابراین، تراکم این بخار به درجه حرارت بستگی دارد. تراکم جفت معمولا به طور قابل توجهی کمتر از تراکم مایع در همان دما است. اگر درجه حرارت افزایش یابد، تراکم مایع کاهش می یابد (§ 198)، فشار و تراکم جفت اشباع افزایش می یابد. در برگه 22 مقادیر چگالی آب و بخار آب اشباع را برای دمای های مختلف نشان می دهد (و در نتیجه، برای فشارهای مربوطه). در شکل 497 داده های مشابه در قالب یک گراف داده می شود. قسمت بالای گراف تغییر چگالی مایع را بسته به درجه حرارت آن نشان می دهد. با افزایش دمای، تراکم مایع کاهش می یابد. بخش پایین تر نمودار نشان دهنده وابستگی تراکم بخار اشباع در دما است. چگالی زن و شوهر افزایش می یابد. در دمای مربوط به نقطه، تراکم مایع و جفت اشباع همزمان است.

شکل. 497. وابستگی چگالی آب و درجه حرارت اشباع شده آن

جدول 22. خواص آب و بخار اشباع آن در دماهای مختلف

درجه حرارت،	فشار بخار اشباع شده	تراکم آب،	تراکم جفت اشباع شده	شارژ حرارت خاص،

جدول نشان می دهد که درجه حرارت بالاتر، کمتر تفاوت بین تراکم مایع و تراکم بخار اشباع آن است. در برخی از دمای (در آب، این تراکم همزمان است. درجه حرارت که تراکم مایع و جفت اشباع آن برابر با دمای بحرانی این ماده نامیده می شود. در شکل 497 این مربوط به نقطه است. فشار مربوط به نقطه، فشار بحرانی نامیده می شود. دمای بحرانی مواد مختلف به شدت در میان خود متفاوت است. برخی از آنها در جدول داده می شوند. 23.

جدول 23. دمای بحرانی و فشار بحرانی برخی از مواد

ماده	دمای بحرانی،	فشار بحرانی، ATM	ماده	دمای بحرانی،	فشار بحرانی، ATM
			گاز کربنات
			اکسیژن
اتانول

وجود یک درجه حرارت بحرانی چیست؟ چه اتفاقی می افتد با دمای بالاتر؟

تجربه نشان می دهد که در دمای بالاتر از بحرانی، این ماده تنها می تواند در یک کشور گازی باشد. اگر ما حجم اشغال شده توسط کشتی را کاهش دهیم، در دمای بالاتر از بحرانی، فشار بخار افزایش می یابد، اما آن را اشباع نمی شود و همچنان همگن است: مهم نیست که فشار چقدر است، ما دو حالت جدا شده را تشخیص نمی دهیم با یک مرز تیز، همانطور که همیشه همیشه مشاهده می شود. در دمای پایین به دلیل تراکم بخار. بنابراین، اگر درجه حرارت برخی از مواد بالاتر از حد بحرانی باشد، تعادل ماده به شکل مایع و تماس بخار با آن بدون فشار غیر ممکن است.

وضعیت بحرانی ماده را می توان با استفاده از ابزار نشان داده شده در شکل مشاهده کرد. 498. این شامل یک جعبه آهن با ویندوز است که می تواند در بالا ("حمام هوا" گرم شود، و در داخل حمام یک آمپول شیشه ای با اتر قرار دارد. هنگام گرم کردن حمام، منیسک در Ampoule افزایش می یابد، آن را صاف تر می کند و، در نهایت، ناپدید می شود، که نشان می دهد انتقال از طریق یک دولت بحرانی است. هنگامی که حمام را خنک نگه دارید، آمپول به طور ناگهانی به دلیل شکل گیری تعدادی از کوچکترین قطرات اتر، پس از آن اتر در پایین آمپول مونتاژ می شود.

شکل. 498. دستگاه برای مشاهده وضعیت بحرانی اتر

همانطور که می توان از جدول دیده می شود. 22، همانطور که به نقطه بحرانی نزدیک می شود، گرمای خاصی از تبخیر در حال تبدیل شدن به کمتر و کمتر است. این به خاطر این واقعیت است که وقتی درجه حرارت افزایش می یابد، تفاوت در انرژی های داخلی ماده در حالت های مایع و بخار شکل می گیرد. در واقع، نیروهای کلاچ مولکول ها به فاصله بین مولکول ها بستگی دارد. اگر تراکم مایع و جفت آن کمی متفاوت باشد، فاصله های متوسط \u200b\u200bبین مولکول ها متفاوت است. بنابراین، آن را کمی و مقادیر انرژی بالقوه تعامل مولکول ها متفاوت خواهد بود. دومین دوره گرمای تبخیر، کار علیه فشار خارجی است - همچنین به عنوان رویکردهای دمای بحرانی کاهش می یابد. این به این ترتیب از این واقعیت است که تفاوت های کوچکتر در تراکم بخار و مایع، کمتر گسترش در طول تبخیر، و، کار کمتر انجام شده در طول تبخیر.

وجود دمای بحرانی ابتدا در سال 1860 اشاره کرد. دیمیتری ایوانویچ مندلیف (1834-1907)، شیمیدان روسی، که قانون اساسی شیمی مدرن را باز کرد - قانون دوره ای از عناصر شیمیایی. شایستگی های بزرگ در مطالعه دمای بحرانی، شیمیدان انگلیسی، توماس اندروز، که مطالعه دقیق از رفتار دی اکسید کربن را در طی تغییر ایزوترمال حجم اشغال شده توسط آن انجام داده است. اندروز نشان داد که در دمای زیر در مخزن بسته، همزیستی دی اکسید کربن در مایع و در حالت های گازی امکان پذیر است؛ در دمای بالا، چنین همزیستی غیرممکن است و کل کشتی تنها با گاز تنها پر شده است، مهم نیست که چگونه حجم آن را کاهش دهد.

پس از باز کردن دمای بحرانی، روشن شد که چرا برای مدت طولانی امکان پذیر نبود که چنین گازهایی را به عنوان اکسیژن یا هیدروژن تبدیل کنیم. دمای بحرانی آنها بسیار کم است (جدول 23). برای تبدیل این گازها به یک مایع، آنها باید کمتر از دمای بحرانی خنک شوند. بدون این، تمام تلاش های مایع سازی آنها به شکست محکوم شده اند.

ایزوترم ون der waals.

. . (5)

در دماهای بالا، آخرین عضو در (5) را می توان حذف کرد، و سپس ایزوترم یک هیپربول خواهد بود، مفاهیم آن Isobar r\u003d 0 و ایزوکر v \u003d b. .

برای مطالعه ایزوترم با هر مقدار T. معادله ضرب (4) بر روی V. 2 . پس از افشای براکت، معادله ایزوترم شکل را می گیرد

این معادله درجه سوم است V. در کدام فشار r به عنوان یک پارامتر وارد می شود. از آنجا که ضرایب آن واقعی هستند، معادله دارای یک ریشه واقعی یا سه ریشه است. هر ریشه در هواپیما ( v، p.) مربوط به نقطه ای است که Isobar p \u003d const عبور از ایزوترم در اولین مورد، زمانی که ریشه یک و نقطه تقاطع یکی خواهد بود. بنابراین، همانطور که ما دیده ایم، برای هر گونه فشارها، اگر درجه حرارت به اندازه کافی بالا باشد. ایزوترم دارای یک دیدگاه منحنی یکنواخت است mn (عکس. 1).

در دمای پایین و مقادیر فشار مناسب r معادله (6) دارای سه ریشه است V. 1 , V. 2 , V. 3 در چنین مواردی، ایزابر p \u003d const عبور از ایزوترم در سه نقطه l، c، g (عکس. 1). ایزوترم شامل یک طرح موج مشابه است lbcag او برای اولین بار کاهش یافت (طرح db)، سپس در طرح ba یکنواخت افزایش می یابد و در هر نقطه آ. یکنواخت دوباره سقوط می کند با برخی از دمای متوسط \u200b\u200bسه ریشه V. 1 , V. 2 , V. 3 برابر شود چنین دما و ایزوترم مربوط به آن نامیده می شود بحرانی. ایزوترم بحرانی فک در همه جا یکنواخت به جز یک نقطه فرود می آید k،نکته این است که انحراف ایزوترم است. این مماس به افقی ایزوترم است. نقطه K. به نام نقطه بحرانی. فشار مناسب P K. جلد v k. و درجه حرارت t k. نامیده می شود نیز نامیده می شود بحرانی. گفته شده است که ماده در شرایط بحرانیاگر حجم و فشار آن (و در نتیجه، درجه حرارت) برابر با بحرانی است.

برای پیدا کردن پارامترهای بحرانی P K., v k., t k. ما در نظر می گیریم که در نقطه بحرانی، معادله (6) به معادله می رود

از آنجا که در این مورد همه سه ریشه همزمان و برابر است v k. ، معادله باید نگهداری شود

. (8)

گوش دادن به مکعب و مقایسه ضرایب معادلات (7) و (8)، ما سه معادله را به دست می آوریم

با حل آنها، عبارات را برای پارامترهای وضعیت بحرانی ماده پیدا می کنیم:

. (9)

نتایج مشابهی می تواند بیاید، توجه داشته باشید که نقطه بحرانی به یک نقطه ایزوترم انفصال، مماس است که در آن افقی، و در نتیجه در نقطه به رابطه باید احترام گذاشته شود

حل این معادلات در رابطه با معادله ایزوترم (4) ما به فرمول ها می آیند (9).

همه مواد سازگار با معادله ون Der Waals می توانند در واقعیت اجرا شوند. برای این، لازم است که آنها ترمودینامیکی پایدار باشند. یکی از شرایط لازم برای پایداری ترمودینامیکی یک ماده فیزیکی همگن، این است که نابرابری را برآورده کنیم. از لحاظ فیزیکی، به این معنی است که با افزایش فشار ایزوترمال فشار، حجم بدن باید کاهش یابد. به عبارت دیگر، با افزایش V. تمام ایزوترم ها باید به صورت یکنواخت فرود شوند. در همین حال، کمتر از دمای بحرانی در ایزوترم های ون دووال، بخش های بالایی از نوع وجود دارد bca (عکس. 1). نقاطی که در چنین بخش هایی قرار دارند، مربوط به حالت های ناپایدار ماده ای است که عملا اجرا می شود نمی تواند باشد. هنگام رفتن به ایزوترم عملی، این سایت ها باید از بین بروند.

بنابراین، ایزوترم واقعی به دو شاخه می افتد اگ و bld جدا از یکدیگر. طبیعی است فرض کنیم که این دو شاخه به حالت های مختلف کل ماده مربوط می شود. شاخه eaمشخص شده با مقادیر حجم نسبتا بزرگ یا مقادیر چگالی کوچک، آن را مطابقت دارد وضعیت گازی ماده. برعکس، شاخه bd این با حجم نسبتا کوچک مشخص می شود، و بنابراین تراکم های بزرگ، آن را مطابقت دارد حالت مایع ماده. در نتیجه، معادله ون der Waals و منطقه ای از حالت مایع گسترش یافته است. به این ترتیب، می توان توصیف کیفی رضایت بخش از پدیده انتقال گاز را به مایع و برگشت به دست آورد.

گاز قفسه ای را به اندازه کافی در دمای زیر بحرانی قرار دهید. حالت اولیه آن در نمودار pv نقطه نشان داده شده E. (عکس. 1). ما گاز را به طور مداوم فشرده می کنیم، درجه حرارت را حفظ می کنیم T. مقدار ثابت. سپس نقطه ای که نشان می دهد وضعیت گاز در امتداد ایزوترم حرکت می کند. ممکن بود فکر کنید که او به یک موقعیت شدید می رسد. آ. جایی که ایزوترم شکسته است در واقع، با این حال، از برخی از نقطه شروع می شود G. ، فشار در سیستم متوقف می شود، و آن را به دو کاهش می یابد قطعات فیزیکی همگنیا فاز: گاز و مایع.

فرایند فشرده سازی ایزوترمال چنین سیستم دو فاز توسط یک طرح نشان داده شده است. گول زدن افقی راست در عین حال، در طی فشرده سازی چگالی مایع و گاز، بدون تغییر باقی می ماند و برابر با ارزش های آنها در نقاط است L. و G. به ترتیب. به عنوان فشرده، مقدار ماده در فاز گاز به طور مداوم کاهش می یابد، و در فاز مایع - افزایش می یابد تا زمانی که نقطه رسیده است ل که در آن تمام مواد به حالت مایع تبدیل می شوند.

چنین حرکتی از دست رفته در اولین تجربه در اواخر قرن نوزدهم، دانشمندان هلندی وانگ مارم (1750-1837) کشف شد. وانگ مارم مجموعه ای از آزمایشات را برای تأیید قانون Boyl Mariotta برگزار کرد. یکی از گازهای مورد مطالعه آمونیاک بود. با افزایش فشار، حجم گاز ابتدا به طور معکوس کاهش یافت، زیرا قانون بویل مریوتا خواستار شد. با این حال، زمانی که فشار به 7 دستگاه خودپرداز رسید، به طور غیر منتظره متوقف شد تا با فشرده سازی بیشتر رشد کند، هرچند حجم ادامه یافت. با فشار 7 دستگاه خودپرداز، آمونیاک گاز شکل مایع بود. از حالا شروع کن فشرده سازی ماده منجر به افزایش مقدار مایع و کاهش گاز آمونیاک شد.

پس از ون ماروما، تلاش های متعددی را با فشرده سازی گازها به منظور ترجمه آنها به حالت مایع رفت. موفقیت خاص در این جهت به فارادی (1791-1867) رسید. از روش ترکیبی استفاده کرد، ترکیب فشرده سازی گاز را با خنک سازی آن ترکیب کرد. با این حال، تمام این مطالعات کورکورانه ساخته شده است. هنوز مشخص نشده است که چرا مایع سازی هنگام فشرده سازی برخی گازها رخ می دهد و هیچ کس دیگری وجود ندارد. اثر خنک کننده و امکان گازهای مایع سازی مشخص نیست. وضعیت پس از آثار کلاسیک فیزیک انگلیسی Thomas Andrews (1813-1813)، ساخته شده در طول سال های 1861-1869 توضیح داده شده است. اندروز به طور سیستماتیک پیشرفت ایزوترم های دی اکسید کربن (CO 2) را در دماهای مختلف مورد بررسی قرار داد و بر اساس این مطالعات، مفهوم دمای بحرانی را معرفی کرد. دی اکسید کربن به صورت آگاهانه انتخاب شد، زیرا دارای دمای بحرانی (31 0 درجه سانتیگراد)، تنها کمی بیش از هم اتاقی و فشار نسبتا کم بحرانی (72.9 ATM) است. معلوم شد که در دمای بالاتر از 31 0 با ایزوترم دی اکسید کربن، به طور مونوتونی کاهش یافته است، به پایین، به پایین یک نگاه هیپربولیک داشته باشید. در زیر این دما، بخش های افقی بر روی ایزوترم دی اکسید کربن ظاهر می شوند که در آن فشرده سازی گاز ایزوترمال منجر به تراکم آن می شود، اما فشار را افزایش نمی دهد. به این ترتیب آن را یافت شد فشرده سازی گاز را می توان به یک مایع تبدیل کرد تنها زمانی که دمای آن زیر بحرانی است.

تحت شرایط خاص، ایالت هایی که توسط بخش های ایزوترم نشان داده شده می توانند اجرا شوند. GA.و bl این ایالت ها نامیده می شوند متاستاز طرح. GA. تصاویر به اصطلاح روبان، طرح bl - مایع فوقانی. هر دو فاز دارای ثبات محدودی هستند. هر یک از آنها می توانند تا زمانی که مرزها بر روی یک فاز پایدارتر دیگر وجود داشته باشد وجود داشته باشد. به عنوان مثال، یک زن و شوهر مجاز به اشباع می شود، اگر شما یک قطره مایع را وارد کنید. مایع تعمیرات اساسی اگر حباب های هوا یا بخار به آن برسد، جوشانده می شود.

گازهای واقعی از ایده آل متفاوت هستند، زیرا مولکول های این گازها حجم های خود را محدود کرده و با نیروهای متقابل پیچیده ارتباط برقرار می کنند. در فشار بالا و دمای کافی کم، گازهای واقعی چگالی می شوند، به عنوان مثال، آنها به یک حالت مایع می روند، که نمی تواند اساسا با گازهای ایده آل باشد.

در محل خورشید، نه تنها فشار، بلکه دما ثابت است. نقاط شدید بخش خورشید به حالت های تک فاز ماده مربوط می شود: نقطه C (حجم) مایع است و نقطه B (حجم) گازی است. در یک حالت دو مرحلهای متوسط \u200b\u200bبا حجم V، بخشی از یک ماده با مقدار مول در یک مایع و بخشی با مقدار دولت گاز مایع است. ما نسبت تعداد مول های فاز مایع و گازی در حجم V را تعریف می کنیم.

حجم یک دعا از فازهای مایع و گازی ماده به ترتیب برابر است:

حجم V شامل مول های فاز مایع فاز شکل گاز IMAL است، بنابراین این حجم را می توان به عنوان مجموع حجم فازهای مایع و گازی به شرح زیر نشان داد:

ضرب دو نوک پستان و جانباز بخش چپ بیان (5.1.3) بر توده مولر ماده، ما نسبت مشابهی را برای توده های فازهای مایع و گازی دریافت می کنیم:

در شکل 1 ایزوترم گاز را در دماهای مختلف از شکل نشان می دهد که واضح است که با افزایش دمای، بخش افقی مربوط به حالت دو فاز ماده در دمای خاصی به نام بحرانی، به نقطه K متصل می شود. ایزوترم، مربوط به دما، یک ایزوترم بحرانی نامیده می شود، نقطه K از آن نقطه ای از انفجار است.

ایزوترمغزه واقعی(طرح ریزی) آبی - ایزوترم در دمای زیر بحرانی. توطئه های سبز بر روی آنها - حالت های متاستاز. طرح چپ نقطه F - مایع طبیعی. نقطه f - نقطه جوش. FG مستقیم تعادل فاز مایع و گاز است. طرح fa - مایع بیش از حد گرم. طرح F'A - مایع کشیده شده(پ.<0). Участок AC -ادامه تحلیلیایزوترمری فیزیکی غیر ممکن است. طرح CG - پاشنه پا. نقطه g - نقطه شبنم. بخشی از نقطه راست G گاز طبیعی است. مربع های مربع و ارقام GCB برابر هستند. قرمز - ایزوترم بحرانی. k - نقطه بحرانی. آبی - ایزوترم های فوق بحرانی

وضعیت بحرانی ماده

اگر شما در دمای بالاتر آزمایشات دارید ( T. 1 <T. 2 <T. 3 <T. K.<T. 4)، پس از آن ممکن است به منظور تشخیص منظم، مشترک برای همه مواد (شکل 1).

اول، درجه حرارت بالاتر، حجم کمتر که در آن تراکم گاز شروع می شود: V. 1 >v ' 1 >v '' 1، اگر T. 1 <T. 2 <T. 3 .

ثانیا، درجه حرارت بالاتر، حجم بیشتر اشغال شده توسط مایع پس از کل بخار بخار:

V. 2 <v ' 2 <v '' 2 .

در نتیجه، طول ایزوترم مستقیم خط با افزایش دمای کاهش می یابد.

دمای بحرانیT. جمهوری قرقیزستان چنین دمايی است که تراکم مایع و تراکم جفت اشباع آن به همان اندازه می شود (شکل 2).

در ایزوترم برای T.=T. طرح افقی KR به یک تاول زده می شود به.

فشار یک جفت اشباع شده هر ماده ای در دمای بحرانی آن نامیده می شود فشار بحرانیپ. kr. این بالاترین فشار ممکن از مواد بخار اشباع شده است.

در دمای بحرانی، تفاوت بین گاز و مایع ناپدید می شود، و بنابراین گرمای خاص تشکیل بخار صفر می شود.

کل نکات مربوط به لبه های ایزوترم منطقه افقی (نگاه کنید به شکل 1)، آن را برجسته در هواپیما p-v.مناطق وجود یک سیستم دو فاز و آن را از مناطق حالت های تک فاز ماده جدا می کند. منحنی مرزی منطقه دو فاز از مقادیر حجم بزرگ، یک وضعیت بخار اشباع را توصیف می کند و در عین حال نشان دهنده آن است منحنی تراکم(تراکم بخار با فشرده سازی ایزوترمال شروع می شود). منحنی مرزی از حجم های کوچکتر منحنی است که تراکم به پایان می رسد با فشرده سازی بخار اشباع شده و تبخیر مایع در طول گسترش ایزوترمال آغاز می شود. آن را نامیده می شود تبخیر منحنی.

بالاتر از دمای بحرانی، مایع حتی در فشارهای بسیار زیاد شکل نمی گیرد.