Punct critic (termodinamică)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
O diagramă de fază tipică, în care poziția punctului critic este vizibilă.

În fizică și chimie , un punct critic al unei substanțe este setul de condiții particulare de temperatură maximă și presiune maximă (numite temperatură critică și presiune critică ) la care o substanță poate exista ca amestec bifazat gaz - lichid .

Când, în timpul încălzirii, un amestec gaz-lichid bifazat atinge temperatura critică, dispariția așa-numitului „ menisc ”, care constituie interfața de separare între faza lichidă și faza gazoasă, se observă vizual. Dincolo de acest punct nu mai vorbim de gaz și lichid, ci de fluid supercritic .

Pe măsură ce un lichid este încălzit, densitatea acestuia scade, în timp ce densitatea vaporilor crește. Densitățile lichidului și ale vaporilor se apropie din ce în ce mai mult până se atinge temperatura critică, la care valorile densității fazei lichide și a fazei gazoase sunt echivalente. [1]

În diagrama de fază tipică prezentată lateral, se poate observa că linia de schimbare a fazei dintre lichid și gaz nu continuă la nesfârșit. Punctul în care se termină acest lucru este punctul critic. Acest lucru exprimă faptul că la presiuni și temperaturi ridicate, faza lichidă și gazoasă devine indistinctă.

Pentru apă , punctul critic este obținut la o temperatură de 647 K (374 ° C ) și o presiune de 22,064 MPa .

Într-o diagramă pV , punctul critic corespunde unui punct de inflexiune , deci:

În cazul specific al ecuației Van der Waals , avem:

În realitate, punctul critic al vaporilor lichizi este doar un exemplu printre multe dintre punctele critice care pot exista în fizică. În general, vorbim despre un punct critic în toate sistemele mecanico-statistice în care există o tranziție de fază continuă. Astfel de puncte critice se caracterizează, printre altele, prin faptul că lungimea corelației asociate sistemului tinde spre infinit în acel punct și acest lucru face ca sistemul să devină invariant la scară (și deseori și invariant conform). Comportamentul sistemelor în punctul critic poate fi descris de un set de exponenți critici și capătă caracterul universalității. Alte exemple de tranziții de fază caracterizate de un punct critic sunt tranziția feromagnet - paramagnet la punctul Curie și tranziția la superconductivitate în absența unui câmp magnetic extern.

Notă

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 21949 · LCCN (EN) sh85034141 · GND (DE) 4140476-2 · BNF (FR) cb11978882m (data)