Свойства СОа в критической точке

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КРИТИЧЕСКИХ ТОЧЕК [c.298]

Другие свойства критической точки удается понять при помощи рис. 18-5, на котором изображены графики зависимости давления от объема для СО2 при различных температурах. Движение вдоль линии постоянной температуры, или изотермы, соответствующей 30,4°С, начиная от точки а, описывает уменьшение объема газообразного СО2 по мере повышения давления до 71,8 атм в точке Ь. При этом давлении пары СО2 находятся в равновесии с жидкостью при 30,4°С, и поэтому дальнейшее сжатие пара вызывает лишь его сжижение без изменения давления, пока не [c.128]

Область применимости вириального разложения определяется сходимостью ряда. Показано, что в критической точке и для жидкостей вириальное разложение расходится. Наиболее полезным вириальное уравнение оказывается при рассмотрении свойств, газов малой и умеренной плотности, когда 1/ц является малым параметром и члены разложения быстро убывают. [c.17]

Ван-дер-Ваальс, исследуя свойства реальных газов, установил, что для всех веществ сходственными являются их критические точки. Действительно, координаты критической точки (критические температура 7 с, давление рс и мольный объем Ус) в большинстве случаев удовлетворяют требованиям, предъявляемым к единицам, выбранным при вычислении значений инвариантов подобных систем. Инварианты эти, равные [c.91]

Парадоксальные свойства критической точки можно проиллюстрировать при помощи процесса, проходящего по пути с—Ь—f—д—с, который на рис. 18-5 частично показан пунктирными линиями. Допустим, что в начале этого процесса жидкий Oj находится в цилиндре с окошком для наблюдения при температуре, давлении и объеме, соответствующими точке с, а затем объем медленно увеличивается при постоянной температуре [c.129]

Критической точкой чистого соединения является равновесное состояние, в котором его газообразная и жидкая фаза существуют одновременно они имеют одни и те же основные свойства, однако экспериментально было доказано, что могут наблюдаться локальные изменения их фазовых свойств. Обычно же смеси обладают максимальной температурой и максимальным объемом не при [c.200]

Действие жидкого пропана в качестве осадителя асфальтов и смол более интересно в связи с его замечательным свойством терять растворяюш ую способность при температуре выше 38° С. Ниже этого предела он ведет себя как обычный растворитель, который с повышением температуры растворяет больше растворяемого вещества. Аномалия является, вероятно, следствием приближения более высоких рабочих температур к критической точке 49,5° С. По мере приближения к этой точке свойства жидкости и [c.287]

Эти небольшие статистические местные отклонения свойств вещества от средних величин имеют место постоянно и повсюду. Такими колебаниями плотности воздуха объясняется, например, рассеяние солнечных лучей земной атмосферой и голубой цвет неба. В некоторых случаях отклонения так велики, что заметны и в значительных массах вещества. Таковы флуктуации плотности вещества в критической области (опалесценция). Например, в двуокиси углерода вблизи критической точки среднее отклонение плотности от средней величины равно 1,6%. [c.105]

Все свойства вещества, описанные в двух предыдущих разделах, могут быть представлены с помощью фазовой диаграммы-графика зависимости давления от температуры, указывающего условия, при которых твердая, жидкая или паровая фаза является термодинамически устойчивой формой вещества, и те условия, при которых две или даже все три фазы находятся в равновесии друг с другом. Показанная на рис. 18-6 фазовая диаграмма СС>2 типична для веществ, которые расширяются при плавлении, что случается чаще всего. Уже знакомая нам кривая зависимости равновесного давления пара от температуры простирается от тройной точки, где твердая, жидкая и паровая фазы находятся в равновесии, до критической точки. Вдоль этой линии жидкость и газ находятся в равновесии. Жидкость является устойчивой фазой выше этой кривой, а пар-устойчивой фазой ниже нее. [c.131]

Что больше напоминают свойства вещества в его критической точке-свойства жидкости или свойства пара этого вещества при более низких температурах и давлениях [c.149]

Кривая НС — линия равновесия между паром и жидкостью, которое начинается в тройной точке и продолжается до критической точки С. Давление и температура Г в этой точке называются критическими. В точке С свойства жидкой и паровой фаз становятся одинаковыми. Для чистых веществ критическая точка может быть определена как точка, выше которой жидкость не может существовать как единственная отдельная фаза. [c.23]

Диаграмма состояния системы железо — углерод. В 1868 г. Д. К. Чернов впервые указал на существование определенных температур ( критических точек ), зависящих от содержания углерода в стали и характеризующих превращения одной микроструктуры стали в другую. Этим было положено начало изучению диаграммы состояния Ге—С, а 1868 г. стал годом возникновения металловедения — науки о строении и свойствах металлов и сплавов. Позже Ф. Осмонд уточнил значения критических точек и описал характер микроструктурных изменений, наблюдаемых при переходе через эти точки. Он дал названия важнейшим структурам железоуглеродистых сплавов эти названия употребляются до сих пор. [c.617]

Поперечный график насыщенных фаз показан на рис. 10. Линия, проведенная через средние значения соответствующих плотностей пара и жидкости, проходит также и через критическую точку, в которой все свойства системы, в том числе и плотность, становятся одинаковыми. [c.25]

При более высокой температуре, но все же ниже 350° С, можно достигнуть так называемого гидрогенолиза угля. Однако водород под давлением и при температуре около 300—350° С в отсутствие катализатора производит лишь очень ограниченное превращение угля. Окись углерода под давлением в присутствии воды при температуре несколько нилсе критической точки реагирует сильнее, вероятно, потому, что при реакции СО с водой образуется водород в момент появления . Эта реакция не требует дорогих реактивов (окись углерода может быть получена из доменного газа) и предложена для улучшения коксуемости длиннопламенных углей, но установки для такой обработки под давлением требуют слишком больших капитальных затрат, дорога и их эксплуатация. Для полноты картины проводили лабораторные исследования с целью придания длиннопламенному жирному углю Б с индексом вспучивания 3 свойств, которые бы приблизили его к более спекающемуся жирному углю с индексом вспучивания 5 или 6, что, однако, не является значительным увеличением. Обработка же угля при более высокой температуре водородом и в присутствии катализатора оказалась намного эффективнее. [c.38]

Подобие критических явлений в объектах разной природы позволяет рассматривать их с единой точки зрения. В 19 веке наиболее полно были исследованы переходы пар - жидкость и газ - жидкость. В работах Ван-дер-Ваальса, Клаузиуса, Дитеричи было получено приведенное уравнение состояния и сформулирован закон соответственных состояний [12] для приведенных величин. Приведенные значения получают делением количественных значений свойств на критические свойства. Согласно закону соответственных состояний у сходных по природе веществ приведенное давление насыщенного пара является универсальной функцией температуры, а энтропия парообразования является универсальной функцией приведенной температуры (уточненное правило Трутона о равенстве отношений теплот парообразования различных жидкостей к их температурам кипения). Питцер и Гутенгейм развили теорию соответственных состояний для жидкостей. Для всех объектов существуют определенные физические величины, температурная зависимость которых вблизи точек переходов различной природы почти одинакова. Отсюда следует предположение об изоморфно-сти критических явлений термодинамические функции вблизи критических точек одинаковым образом зависят от температуры и параметра порядка при соответствующем выборе. термодинамических переменных. [c.21]

Второе замечание относится к часто встречаемому в экспериментальной практике случаю применения смеси двух органических жидкостей в качестве растворителя. В более старой литературе такие системы рассматривали как бинарные системы, у которых свойства растворителя каким-ни-будь образом рассчитывали из свойств компонентов. Этот способ недопустим прежде всего тогда, когда (как это в большинстве случаев бывает) растворитель в сосуществующих фазах имеет различный состав. Особенно недопустимо определять критическую точку расслоения простым расчетом для бинарных систем. Скорее следует применять гораздо более сложные уравнения для тройных систем, которые в дальнейшем будут выведены. Это замечание также имеет значение прежде всего для растворов высокомолекулярных соединений. [c.226]

В [74 показано, что уравненне, эквивалентное (59), применимо даже вблизи критической точки нри условии, что правильно рассчитаны свойства. [c.290]

Критическая точка аналогична точкам ФП 2 рода в критической точке фазовый переход происходит в масштабах всей системы, а свойсгва флуктуационно возникающей новой фазы бесконечно мало отличаются от свойств исходной фазы. Поэтому возникновение новой фазы не связано с поверхностной энергией, т е. исключается переохлаждение (перегрев), что характерно для ФП 2-го рода. Как вблизи ФП 2-го рода, вблизи критической точки наблюдается ряд особенностей в поведении физических свойств, обусловленных аномальным ростом флуктуаций. [c.21]

Область температ> р выше точки перехода Т> Тс должна соответствовать неупорядоченной фазе Цо О, а область Т<Тс - значениям Это позволяет определить вид коэффициентов в разложении (I) А==0 В=В(Т)=В Т-Т С О В>0 если имеет место фазовый переход 2 рода, 0< О, если имеет место фазовый переход 1 рода. Недостаток теории Ландау заключается в том, что она не описывает свойства веществ в окрестностях критической точки. Это связано с пренебрежением флуктуациями параметра порядка [c.23]

Таким образом, знание критических точек и значений критических показателей позволяют путе.м изменения концентраций и молекулярных масс регулировать свойства сложных полимерных смесей и создавать новые композиционные материалы на их основе. [c.37]

Справа кривая кипения оканчивается в критической точке. При температуре, отвечающей этой точке, — критической температуре — величины, характеризующие физические свойства жидкости и пара, становятся одинаковыми, так что различие между жидким и парообразным состоянием (граница раздела фаз) исчезает. [c.214]

На кривой равновесия жидкость — пар ОС имеется еще одна замечательная точка. Это точка С, в которой кривая ОС прекращается при более высоких температуре и давлении эта линия не существует. Дело заключается в том, что вдоль линии ОС с ростом температуры плотность жидкости уменьшается (тепловое расширение), а плотность насыщенного пара возрастает вследствие очень быстрого роста его давления. Таким образом, все свойства обеих сосуществующих фаз сближаются, и при температуре, при которой эти фазы перестают различаться (обе фазы аморфны, они имеют одинаковую плотность, поверхность раздела между ними исчезает), теплота перехода падает до нуля. Эта точка называется критической (Д. И. Менделеев, первым предсказавший это явление, называл критическую точку точкой абсолютного кипения). Для каждого вещества критическая точка характеризуется своими значениями критической температуры, критического давления и критического молярного объема. Для воды эти значения таковы Т р = 647,31 К, р р = = 2,212 10 Па, V ,,= 56 см /моль. Выше критической температуры существует только одна аморфная фаза. Лучше всего называть ее не газом и не жидкостью, а флюидной фазой. Однако кристаллические фазы (например, лед) выше этой температуры, конечно, могут существовать, и поэтому линия равновесия твердая фаза — аморфная фаза (флюид) простирается выше (линия ОВ на рисунке). [c.112]

Рассмотрим теперь раствор полимера в плохом растворителе, в котором может произойти фазовое расслоение. Основные свойства критической точки, соответствующей этому расслоению, были обсуждены в гл. 4. Наша цель в данном разделе - проанализировать поведение коэффициента кооперативной диффузии вблизи критической точки. Мы будем следовать классическому описанию простых бинарных смесей, предложенному Кавасаки и Фереллом, привлекая лишь небольшое число специфически полимерных свойств. [c.238]

Критической точкой называется такая точка в Л-прост-ранстве, для которой каждая компонента дгас) со(А ) или равна нулю, или меняет знак. Согласно (21.39) в этой точке плотность состояний обращается в бесконечность ). На это свойство критических точек было указано в работе [443]. Впоследствии было установлено [444], что особенности однофононной функции плотности состояний совпадают с особенностями двухфононной функции плотности состояний при й = 0, необходимой для вычисления вероятности КР второго порядка. Знание критических точек, таким образом, позволяет выяснить вклад тех или иных участков зоны Бриллюэна в процесс рассеяния без детального вычисления всей функции плотности состояний. Методы нахождения критических точек были разработаны в [443, 445]. Так, для кристаллов типа 2п5 (кубическая модификация) и алмаза критическими точками являются точки Г. , Ш, X (см. рис. 71, в). Таким образом, в спектрах КР второго порядка, вследствие наличия критических точек, должны возникать резкие максимумы интенсивности вклад остальных точек зоны Бриллюэна сказывается лишь в виде непрерывного слабого фона рассеянного света. [c.456]

В 1868 г. Д. К. Чернов впервие указа.л на существование определенных температур ( критических точек ), зависящих от содержания углерода в стали и характеризующих пре-пращения одной микроструктуры стали в другую. Этим было положено начало изучению диаграммы состояния Ре—С, а 1868 г. стал годом возникновения металловедения — науки о строении и свойствах металлов и силавоп. [c.673]

Для учета вклада флуктуаций в свойства системы вблизи критической точки проводили расчет методом Монте-Карло в большом каноническом ансамбле. На рис. 7.7 показаны результаты расчета распределения параметра порядка при различных значениях плотности. Видно, что вблизи точки фазового перехода флуктуации параметра порядка велики и величина парамет- [c.130]

Нарисуйте приближенную фазовую диаграмму равновесия твердое вещество-жидкость-пар для ртути. Правильно укажите наклоны каждой кривой, положение критической точки и по крайней мере приближенно-место расположения тройной точки относительно 298 К и давления 1 атм. Плотность жидкой ртути равна 13,6 г см Вьиислите молярный объем жидкой и парообразной ртути при 298 К, считая, что парообразная ртуть обладает свойствами идеального газа, и сравните полученные значения объемов с молярным объемом текучей фазы в критической точке, приведенным в табл. 18-2. К чему ближе молярный объем ртути в критической точке-к молярному объему паровой или жидкой фазы ртути при 298 К [c.153]

Однокомпонентные системы имеют критическую точку в конце кривой давления насыщенного пара вещества. Интенсивные свойства газовой и жидкой фаз при этом становятся идентичными. У двухкомпонентной системы критическая кривая представляет собой линию, расположенную в трехмерном пространстве давление (р)—температура )—состав (х). Эта линия [c.32]

В прямоугольных координатах, в которых на оси абсцисс нане-, сены значения с ер, а на оси ординат—логарифм натяжения, вышеприведенная функция представляется прямой линией. Межфа.чное натяжение можно также представить графически как функцию концентрации растворенного вещества в состоянии равновесия. Такие диаграммы для систем вода—гексан и уксусная кислота в качестве растворенного вещества и вода—толуол—ацетон представлены на рис. 1-25. Эти системы проявляют свойства, характерные для всех других подобных систем. Наивысшим межфазным натяжением обладает система без растворенного вещества (точка /), в критической точке натяжение уменьшается до нуля. Линии, соединяющие точку с точкой К, представляют концентрации уксусной кислоты в водной фазе и фазе растворителя. Состояние равновесия и соответствующее ему поверхностное натяжение отыскиваются на горизонтальных прямых. Линии концентраций пересекаются, если хорды равновесия на треугольной диаграмме меняют наклон. При небольших наклонах хорд линии концентраций лежат близко друг к другу, при больших—расходятся. Так как вблизи критической точки межфазное натяжение приближается к нулю, при больших концентрациях растворенного вещества система приобретает тенденцию к устойчивому эмульгированию. По форме кривых можно сделать выводы относительно поведения растворенного вещества в обеих фазах. При сильном падении величины поверхностного [c.53]

На рис. I приведена типичная диаграмма давление — энтальпия для однокомпонентной системы. На диаграмме указаны критическая точка, а также линии насыщения для жидкости и пара. По мере роста температуры вещества должно расти и давление, чтобы состояние насыщения сохранялось. Именно поэтому большая часть свойств насыщенных жидкостей и газов отличается от измеряемых в лабораторных условиях при рассчитанных на основе обобщенных зависимостей. При низких приведенных давлениях и температурах различия обычно невелики, и ими можно пренебречь. По мере приближения давления и температуры к критическим значениям эти различия становятся больше, и их следует учитывать. [c.200]

Псевдокритические параметры. Исторически сложилось так, что не существует совершенных методов определения истинных критических параметров углеводородных смесей. Это до сих пор является проблемой, так как все еще возможно (и полезно) вносить поправки во многие свойства системы в зависимости от ее критических параметров. Удобное, хотя зачастую и неудовлетворительное решение проблемы заключается в определении псевдокритических значений, которые затем используются для замены неизвестных истинных величин. Все методы, которые применяются для предсказания, обычно называют комбинационными правилами . Хотя форма правил изменяется, все они обязательно включают в себя анализы смеси. Результаты анализов вместе с истинными критическими параметрами каждого компонента используются для определения псевдопкраметров смеси. Наиболее часто используемая процедура известна как правило Кея. Она заключается в умножении молярной доли каждого компонента на его истинные критические значения. Сумма полученных значений используется как псевдокритическая величина. Полученные псевдокритические значения (обычно давление и температура) не являются критическими точками, показанными на фазовой оболочке (исключая совпадения). Почти для всех смесей, рассматриваемых в данной книге, значения обоих псевдо-критических параметров меньше их истинных значений. На рис. 14 показано, что линии постоянного объема смеси и чистого компонента будут совпадать, если упомянутая точка применяется для определения псевдокритических свойств, нанесенных на график с помощью приведенного давления Рп и температуры Т , которые использованы как параметры. В свою очередь, р и связаны с абсолютными параметрами следующими соотношениями [c.29]

В моменты точек фазового перехода реализуется некоторое критическое значение внутренней энергии в форме достижения критической концентрации парамагнитных соединений. Согласно теории фазовых переходов в такие моменты система является аномально чувствительной к флуктуациям внешних параметров. Небольшие случайные отклонения управляющих параметров в этих точках могут привести к существенному отклонению свойств системы и изменить путь ее последующего развития. С позиций синергетики подобные критические состояния называются бифуркационными и полифуркационными точками. В их окрестности достаточно слабые воздействия кардинально изменяют эволюцию системы и могут привести к "желательному" состоянию из числа многих, как правило, "нежелательных" состояний [15]. Применительно к НДС это открывает широкие возможности малыми специфическими воздействиями в окрестностях критических точек производить существенный отклик в свойствах целевого продукта. [c.8]

Как уже указывалось выше, к моменту достижения точки структурного фазового перехода НДС накапливает в себе некоторое критическое значение специфической внутренней энергии, выражающееся в энергии свободных па-рамашитных радикалов. Как показали произведенные нами модельные расчеты, критическое состояние НДС в точках, предшествующих фазовому переходу, обусловлено этой компонентой внутренней энергии, а также высоким значением энергии межфазного взаимодействия фрактальных частиц дисперсной фазы. Иными словами, НДС находится в термодинамически существенно неравновесном состоянии, в начале релаксационного процесса фрактального ассоциирования. Если в подобном состоянии даже небольшие флукгуации способны изменить путь эволюции системы, то целенаправленные кратковременные воздействия в окрестностях критических точек должны производить существенный отклик в свойствах целевого продукта. [c.24]

Приведенные свойства относятся к насыщенному пару и (или) жидкости. При низких давлениях их значения будут очень близки к значениям для перегретого пара или недогретой жидкости. Однако по мере приближения к критической точке данные для насыщенных состояний сильно отклоняются от значений, которые можно было бы ожидать в нормальных условиях. По этой причине следует пользоваться с большой осторожностью данными при давлениях, превышающих значение, равное 70 % критического давления. [c.200]

В период 1868—1876 гг. Д.К. Чернов проводит цикл исследований по установлению взаимосвязей между тепловой обработкой стали, ее структурой и свойствами и создает теорию кристаллизации стали. В ряде работ он формулирует основы современного металловедения, теорию термической обработки стали, устанавливает значения критических точек в диаграмме состояния железо—углерод . В 1891 году выходит в свет его курс Сталелитейное дело — первый в России труд по металловедению. В последующие годы исследования Ф. Осмонда, Р. Остена, A.A. Байкова, Н.Т. Гуд-цова и П.Геренса позволили уточнить диаграмму состояния железо-углерод и вместе с работами М.А. Павлова, Н.С. Курнако-ва и И.П. Бардина создать теоретический фундамент доменного и [c.49]

Артамонов В.Г., Маджарова Е.В. Некоторые теппофи-зические свойства бензола и фреона-113 вдоль кривой насыщения, включая критические точки перехода жидкость - пар, по данным оптического рассеяния//Теплофиэические свойства веществ и материалов. М., Вып. 13. С. 9-12. [c.89]

На диаграмме состояний однокомпонентной системы существует лишь одна рфитиче-ская точка, в бинарных системах существуют линии критических точек (критические кривые), при этом возможны критические точки равновесия жидкость - газ, двух жидких фаз, дв)- газовых или твердых фаз. Переход системы из однофазного состояния в двухфазное вне критической точки, и изменение состояния в самой критической точке существенно различаются В первом случае при расслаивании на две фазы переход начинается с появления небольшого количества (зародыша) второй фазы, свойства которой отличаются от свойств первой фазы, что сопровождается выделением или поглощением теплоты ФП. Поскольку возникновение зародышей приводит к появлению поверхности раздела фаз и поверхностной энергии, цля его рождения требуется определенная энергия. Это означает, что такой переход (1-го рола) может начаться лишь при некотором переохлаждении (перегреве) вещества, способствующем появлению устойчивых зародышей новой фазы. [c.21]

В 1966 г российские физики А.З. Поташинский, В Л Покровский и независимо от них Л.П. Каданов объединили идеи Ландау и мысли Ван дер Ваальса о подобии свойств веществ и предложили теорию масштабной инвариантности или теорию скэйлинга [17]. Суть масштабной теории состоит в следующем флуктуации параметра порядка (плотности, концентрации, намагниченности и т.п.) вблизи критической точки очень велики. Радиус корреляции Гс (величина, близкая по смыслу к среднему размеру флуктуаций,- единственный характерный масштаб системы) значительно превосходит среднее расстояние между частицами. Число критических капель в объеме системы = Г/Ус. Предполагая сферический размер капель имеем Ус = 4/Зл гс. [c.23]

Принимая во внимание многочисленные литературные данные, касающиеся экспериментальных и теоретических исследований поведения фуллере-яов в растворах, можно отметать, что многие необычные оптические, термоди-яамические, кинетические и другие свойства этого объекта объясняются явле-яием образования кластеров фуллеренов в растворах. Таким образом, рассматривая с единых позиций поведение фуллеренов в растворах, можно утверждать, что феномен кластерного состояния фуллеренов в среде растворителя является основополагающим и обусловливающим всю совокупность свойств, характеризующих данные системы. Рассматривая систему фуллерены - растворитель в целом, справедливо заметить, что такие термины, как фуллерены в растворах , раствор фуллеренов и им подобные, являются не вполне уместными для ее писания. Тем более неприемлемо применение к ним закономерностей, описывающих неведение нормальных растворов. Состояние рассматриваемой систе-иы можно более точно определить как наносуспензия , где присутствуют сво-гго рода дисперсная фаза - фуллерены и дисперсионная среда - органический растворитель. Насколько известно, это единственная ситуация, где размеры частиц дисперсной фазы имеют такие малые размеры (до 2,5 нм для С60 [31 ] и цо 3 нм для С70 [32]). Вполне вероятно, что для всестороннего описания пове-цения данных систем потребуется учет совокупности закономерностей, описывающих дисперсные системы, нормальные растворы, кластерное состояние вещества, поверхностные явления, поведение систем в критических точках (при описании образования и роста фрактальных кластеров фуллеренов в растворах) и др. [c.53]

В соответствии с представлениями, изложенными в главе 1, карбонизация нефтяного сырья рассматривается как процесс физико-химической эволюции к углероду через непрерывный ряд множеств Mi, каждое из которых обладает определенным составом и свойствами и характеризуегся своей дааграммой состояния, представляющей собой участок многомерного пространства как функцию параметров процесса во времени. Для М, как псевдобинарной смеси растворителя и дисперсной фазы при Р = onst сказанное проиллюстрировано диаграммой состояния с верхней и нижней критическими точками на рис.3.1, где спинодальные и бинодальные поверхности ограничивают области лабильности и метастабильности КМ на пути 2 движения ее к углероду. На промышленных установках это движение осуществляется в условиях изменения Т и Р по сложной зависимости (рис.3.2) и КМ многократно попадает в области метастабильности и лабильности и выходит из них. [c.86]