Жидкость критическое состояние

Флюктуации плотности стали объектом исследования раньше, чем другие виды флюктуаций. Хорошо известное явление опалесценции при достижении жидкостью критического состояния связано с тем, что размеры средних флюктуаций плотности становятся сравнимыми с длинами волн видимой части спектра. Флюктуации плотности тесно связаны с изотермической сжимаемостью. Статистическая термодинамика приводит к следующему выражению для этой связи [c.138]

С повышением температуры растет число сфер искажения и при температуре плавления происходит массовое перекрытие сфер локального искажения, сопровождающееся коренной перегруппировкой частиц и приводящее к реализации структуры жидкости. Критическому состоянию перекрытия сфер отвечает условие [c.137]

Для каждого вещества существует так называемое критическое состояние, которое характеризуется критическим давлением и критической температурой tк. В этом состоянии плотность жидкости и ее насыщенного пара становятся одинаковыми исчезает различие между жидкостью и ее насыщенным паром. Вещество, находящееся в критическом состоянии, является однофазным. Оно обладает свойствами газообразных и жидких тел одновременно. При температуре выше критической никаким повышением давления перегретый пар не может быть обращен в жидкость. [c.34]

В равновесных гетерогенных системах летучесть каждого компонента одинакова в каждой из фаз. Поэтому, если выбрано одинаковое стандартное состояние, активности также в каждой фазе одинаковы. При изучении свойств растворов удобнее пользоваться коэффициентом активности. Коэффициент активности является функцией состояния приведенной температуры и приведенного давления, а при критическом состоянии свойства газов и жидкостей сближаются. Коэффициент активности можно использовать в качестве меры отклонения от идеальности, хотя и в этом случае сходимость расчетных и экспериментальных данных не совсем удовлетворительная. [c.216]

Изложенные выше правила подобия действительны только для идеального газа. В случае реального газа полученные результаты можно использовать лишь в качестве приближенных при условии, что сжатие происходит не вблизи критического состояния газа или если речь не идет о сжатии двух фаз — жидкости и пара в области равновесия. [c.206]

Из других работ Менделеева в областях, относящихся к физической химии, следует назвать его работы по упругости газов, введению универсальной газовой постоянной в уравнение состояния идеального газа, изучению термического расширения жидкостей и их поверхностного натяжения при различных температурах. В частности, последние работы привели к установлению Менделеевым существования температуры абсолютного кипения жидкостей (критической температуры). [c.17]

Поскольку А Н > О и 1/(п) > 1/(ж) (кроме критического состояния, когда они равны), с повышением внешнего давления температура кипения жидкости увеличивается. [c.328]

При малых скоростях газа происходит всплывание пузырьков в слое жидкости, лежащей на опоре, т. е. барботаж. По соотношению сил барботаж соответствует неподвижному слою в системе газ — твердое, так как подъемные силы меньше сил, им противодействующих. При равновесии этих сил (первое критическое состояние) происходит переход от барботажного слоя к слою подвижной пены. [c.13]

В точке В система переходит из состояния неньютоновской (аномальной) жидкости в состояние высокомолекулярных растворов (ньютоновской жидкости) с критическим напряжением сдви- [c.37]

Кажущаяся вязкость дилатантной жидкости увеличивается мгновенно при увеличении скорости сдвига. Однако для ряда жидкостей кажущаяся вязкость будет увеличиваться постепенно. Такие жидкости называют реопектическими. Им свойственно постепенное структурообразование при сдвиге. При скоростях сдвига выше критических происходит разрушение структуры. Если скорость сдвига велика, структурообразования не происходит. Обычно кажущаяся вязкость реопектических жидкостей увеличивается со временем, приближаясь к максимальной величине при определенной скорости сдвига. Большинство реопектических жидкостей в состоянии покоя очень быстро восстанавливают свою обычную вязкость. [c.184]

Состояние двух равновесно существующих фаз, при достижении которого фазы становятся тождественным и по свойствам называется критическим состоянием. Критическое состояние характеризуется критическими значениями температуры, давления и удельного объема. Б критическом состоянии системы жидкость - пар удельные объемы жидкой и паровой фаз становятся одинаковыми, теплота ФП обращается в нуль, исчезает граница раздела фаз и поверхностное натяжение. Сжимаемость системы жидкость - пар очень велика, вследствие чего резко возрастают флуктуации плотности. В критическом состоянии появляются особые свойства вещества, например аномальное рассеяние света (критическая опалесценция) и возрастание теплоемкости. [c.20]

Например, критическая точка (точка критического состояния на диаграмме состояния газ- жидкость) характеризуется условием [c.20]

Дробление одной жидкости в другой, в которой она нерастворима, происходит в специальных аппаратах - коллоидных мельницах, диспергаторах, гомогенизаторах ". Независимо от конструкции аппарата процесс диспергирования проходит в соответствии с рассмотренным механизмом (по П.А. Ребиндеру). Большие сферические капли в силовом поле деформируются в цилиндрики, на что требуется некоторая затрата работы, т.к. при этом увеличивается запас свободной энергии системы. При определенном соотношении длины и диаметра цилиндрика жидкости, т.е. по достижении так называемых критических размеров, он самопроизвольно распадается на большую и малую капли, что термодинамически выгодно, т.к. в критическом состоянии свободная энергия его больше, чем сумма свободных энергий большой и малой капель (поверхность цилиндра больше суммы поверхностей капель). Процесс продолжается до тех пор, пока большая капля не станет сопоставимой с маленькой (порядка 10 м). [c.55]

О вода находится в состоянии закипевшей жидкости, а при X = 1 — в состоянии сухого насыщенного пара. Точки на диаграмме, характеризующие пар с одинаковыми степенями сухости, составляют линии, исходящие из точки К, соответствующей критическому состоянию воды. Эти кривые называются линиями постоянства степени сухости пара. [c.107]

Из простого анализа изотермы системы газ—жидкость (рис. 10.4) видно, что в критическом состоянии давление в системе не изменяется при изотермическом изменении объема. Действительно, для температуры особенности состояния вещества в точке К на рис. 10.4 описываются уравнениями [c.170]

На рис. 5 приведены изотермы диоксида углерода. Рассмотрим изотерму для 283,16 К. На ней только участок АВ соответствует газовому состоянию, подчиняющемуся закону Бойля— Мариотта. Участок ВС соответствует состоянию жидкость — пар. Здесь наблюдается резкое уменьшение объема при постоянном давлении. Участок С соответствует жидкому состоянию он не показывает за-Таблица 2. Параметры критического состояния различных газов [c.24]

В условиях, далеких от критического состояния, удельный объем пара очень велик по сравнению с удельным объемом жидкости У ь, и тем более — твердого тела и поэтому в уравнении [c.122]

Критическое состояние. Большую роль в формировании взглядов на природу жидкого состояния сыграло открытие Д. И. Менделеевым (1860) критического состояния вещества, экспериментально изученного Эндрюсом (1869). Критическим называется такое состояние, при котором жидкая фаза и ее насыщенный пар в состоянии равновесия имеют одинаковые физические свойства и отсутствует мениск на границе жидкость — пар. В критическом состоянии становятся равными плотности, а также удельные объемы жидкости и ее насыщенного пара. Теплота испарения в критическом состоянии равна нулю. На диаграммах состояния однокомпонентных систем (рис. И 1.44) критическое состояние описывается так называемой критической точкой координаты которой представляют собой важные константы вещества, называются критическими параметрами и зависят от природы вещества. Значения критических температур (7 ), давлений (р ) и удельных объемов приведены в табл. П1.10. [c.223]

На рис. 68 показана диаграмма растворимости системы, обладающей нижней КТР. Следует иметь в виду, что в некоторых случаях достижению нижней КТР мешает замерзание одной из жидкостей, а достижению верхней КТР препятствует переход в критическое состояние одного из компонентов. Такова, например, система этиловый эфир — вода. [c.199]

Теперь остановимся на свойствах критических состояний в бинарных системах, которые удобно изучать на примере равновесий жидкость — жидкость (рис, V. 24). Согласно условиям равновесия Т, р п химические потенциалы компонентов в сосуществующих фазах (D и С) одинаковы. Вместе с тем условия устойчивости требуют, чтобы увеличение концентрации компонента сопровождалось возрастанием его химического потенциала, если фаза стабильна, и его уменьшением, если она лабильна. Поэтому в областях диаграммы (рис. V.24), расположенных справа, слева и выше кривой растворимости, соответствующих существованию гомогенного раствора, химический потенциал увеличивается при прибавлении компонента в систему (кривые МС и DN). Однако внутри между кривыми, характеризующими состояние однофазной и двухфазной систем, располагается небольшая область метастабильных состояний, образуемых пересыщенными растворами компонента А в веществе Б и В в А. [c.292]

Обычно газовая смесь считается раствором лишь при высоких давлениях (вблизи критического состояния), когда плотность газа сравнима с плотностью жидкости. [c.139]

В области концентраций х 0,5, где ((Дл ) ) для указанных растворов наиболее велико (рис. 36), средний квадрат относительных флуктуаций концентрации больше, чем средний квадрат относительных флуктуаций плотности в 65 раз для растворов ацетон — четыреххлористый углерод и в 40 раз для растворов ацетон — нитробензол. Относительные флуктуации концентрации в этих растворах при 20°С имеют примерно ту же величину, что и относительные флуктуации плотности в чистых жидкостях при состояниях, близких к критической точке. Например, для воды вблизи критической точки (Г [c.153]

К числу важных теоретических и прикладных проблем физической химии относятся исследования закономерностей поведения веществ в критическом состоянии, при котором исчезают различия в физических и химических свойствах (ФХС) между жидкостью и ее паром. В последние годы интерес к изучению этого аномального явления, установленного еще в начале XIX века, вновь возродился, о чем свидетельствует появление ряда теорий [45]. Среди последних все большее признание получает теория масштабных преобразований (скейлинг-теория), рассматривающая критические явления как кооперативные, обусловленные свойствами совокупности молекул, а не отдельной молекулы с ее индивидуальными свойствами. Это означает, что для [c.34]

С, С, С", является насыщенным паром, а жидкость в со- нях, представляемых точками В, В, В", иногда называют лйсыщенной жидкостью. Внутри области, ограниченной этими точками (см. пунктирную кривую), все точки отвечают наличию одновременно газообразной и жидкой углекислоты. Особого внимания заслуживает точка К, отвечающая критическому состоянию. Она лежит на изотерме, выше которой ни при каком давлении не происходит конденсации газа в жидкость, точнее говоря, не происходит разделения углекислоты на два слоя —. жидкий и парообразный. Эта температура получила название критической температуры или 7 . Давление, представляемое точкой К, получило название критического давления Рк и объем — соответственно критического объема а сама точка К — критической точки. В настоящее время эти величины измерены для большого числа различных химических соединений и простых веществ. Г<ритические параметры некоторых веществ приведены в табл. П. [c.110]

В формировании взглядов на природу жидкого состояния важ-1гое зиачсиие имеет представление о критическом состоянии, открытом Д, И, Менделеевым в 1860 г. Критическим называется состояние, при котором жидкость и ее насыщенный иар в состоянии равновесия имеют одинаковые физические свойства и, следовательно, граница между жидкостью и ее паром исчезает, В критическом состоянии нлотиости, а следовательно, и удельные объемы жидкости и ее насыщенного пара становятся равными, [c.74]

Критическое состояние перехода к взвешенному слою в случае взаимодействия газа с жидкостью наблюдается визуально менее ясно, чем в системе газ — твердое, так как переход маскируется образованием при скоростях газа, меньших критической, обычной коллоидной пены ячеистого вида. Переходное состояние (полувзве-шенный слой) в системе газ — жидкость соответствует изменению скорости газа в значительных пределах. [c.13]

На эту диаграмму обычно наносят пучок изотерм. В двухфазной области жидкость — пар (или твердое — жидкость) изотермы идут горизонтально, сливаясь с изобарами, так как фазовое превращение (испарение, плавление) является процессом изобарноизотермическим. В области жидкости (между линиями ВС и В К), а также в области твердой фазы (левее линии ОА) они идут очень круто, что является результатом ничтожной сжимаемости этих сконденсированных фаз. В области насыщенного пара (правее кривой КО) изотермы имеют малый наклон, приобретая по мере удаления от критического состояния гиперболический ход в соответствии с законом Бойля — Мариотта (ри = сопз1). [c.226]

Жидкость Баз я-Уг Аэрозоли тумонБ , распыленные органические вещества, газ в критическом состоянии и др. [c.6]

Нафевание жидкости, находящейся в равновесии с паром, при некоторых довольно строгих условиях, накладываемых на температуру, давление и объем системы, может приводить к внезапному исчезновению фаницы между жидкой и газовой фазой. Состояние вещества (или смеси веществ), возникающее при исчезновении различия между фазами, находящимися в равновесии друг с другом (например, между жидкостью и ее паром, между двумя жидкостями и др.), называют критическим состоянием. На фазовой диаграмме в этой точке кривая сосуществования жидкости и пара обрывается. Точка на термодинамической диаграмме, соответствующая критическому состоянию вещества, называется критической точкой. Критические состояния вещества свойственны не только системам с равновесием типа жидкость — ее насыщенный пар , но иногда также системам с равновесием несмешивающихся жидкостей и даже аморфнь[х или кристаллических твердых фаз. [c.169]

Кривая зависимости давления пара от температуры имеет физический смысл лишь в определенной области давления и температуры. При увеличении температуры и давления плотности жидкости и пара начинают сближаться между собой по своему значению, и наконец достигается такое состояние, при котором жидкость и пар становятся неразличимыми по всем термодинамическим параметрам (например, по плотности и молярному объему), исчезает граница жидкость — пар, соответственно поверхностное натяжение становится равным нулю. Это состояние называется критическим. Энтальпия испарения с увеличением температуры понижается и в критическом состоянии также становится равной нулю. Соответствующая температура называется критической Гкрит (аналогично ркрит, Укрит, ркрит). В критическом состоянии пар и жидкость неразличимы. Нельзя считать, как это иногда делают, что критическое состояние отличается тем, что выше критических температуры и давления невозможно превратить газ (пар) в жидкость. Критическая плотность составляет примерно треть плотности жидкости в нормальных условиях, соответственно она в 300 раз больше плот- [c.276]

Важно отметить, что при высоких температурах жидкости по своим свойствам приближаются к газам. В критическом состоянии различие между жидкостью и газом исчезает, а при температурах фыше критической жидкость превращается в газ. Наоборот, при низких температурах, близких к температурам кристаллизации, жидкости по своим свойствам приближаются к кристаллам. Однако переход жидкости в кристаллическое состояние всегд происходит скачкообразно. Когда жидкости по тем или иным причинам не могут перейти в кристаллическое состояние, они с понижением температуры переходят в стеклообразное (аморфное) состояние. [c.56]

ЖИДКОСТИ — агрегатное состояние тела промежуточное между твердым и газообразным состояниями. По своей высокой плотности и малой сжимаемости, а также по наличию сильного межмоле-кулярного взаимодействия Ж. близ1 и к твердым телам и существенно отличаются от газов. Наряду с этим, изотропность, текучесть (способность легко изменять внешнюю форму под действием малых нагрузок) приближают их к газам. Вязкость Ж., в отличие от газон, резко падает с повышением температуры. Ж- ограничена со стороны низких температур переходом в твердое или стеклообразное состояние. Для каждого вещества характерна критическая температура, выше которой Ж. не может существовать в равновесии с собстпеиным паром. Под влиянием поверхностною натяжения Ж- стремится приобрести форму шара. Как правило, вещества имеют только одну жидкостную модификацию, за исключением некоторых веществ, для которых наблюдается как нормальная жидкая фаза, так и анизотропные фазы. Это жидкие кристалл , а также гелий, который может находиться в двух жидких фазах. Структура и физические свойства Ж- зависят от химической индивидуальности образующих ее частиц и от характера и интенсивности сил, действующих между ними. В Ж- существует т. наз. ближний порядок , проявляющийся в том, что число окружающих молекул и их взаимное расколожение в среднем для всех молекул одинаково. [c.97]

КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ — состояние, ири котором исчезает граница раздела фаз между жидкостью и паром, которые становятся тождественными по своим физическим свойствам. К. с. характеризуется критическим давлением, температурой, объемом и плотностью. В К. с. возникают характерные флуктуации плотности, что ириводнт к рассеянию света, которое называется критической опалесценцией. Вещество при температуре выше критической нельзя перевести в жидкое состояние, даже при очень ВЫС0К0.М давлении. Вода имеет критическую температуру 374,2 С, критическое давление 22 10 Па, критическую плотность 0,321 г/мл, критический объем 56 мл/моль. [c.141]

При перемещении по кривой давления пара над жидкостью в область высоких температур и давлений свойства газа и жидкости все более сближаются и наконец наступает критическое состояние, при котором различия между жидкостью и газом исчезают. Достижение критического состояния отображается на кривой критической точкой, которой отвечают строго определен ные критическое давление и критическая температура. В кри тической точке все термодинамические свойства сосуществую щих фаз становятся одинаковыми, поэтому система в критиче ской точке безвариантна. Выше критической точки ни при ка ком давлении не происходит разделения вещества на две фа зы —жидкую и газообразную. [c.26]

Как уже было сказано, связь между средним квадратом флуктуаций плотности <С(Др) > и ассоциацией или комплексообразованием существует. Но она не проста. В общем, появление устойчивых ассеци-атов и комплексов, рост ассоциации сопровождаются уменьшением изотермической сжимаемости и, следовательно < (Ар) >. Увеличиваются критические температура и давление Например, вода более ассоциирована, чем метанол. Изотермическая сжимаемость воды при 20°С равна 4,7-10 Па" а метанола 12,1-10" Па , соответственно критические температуры и давления воды = 374,2° С, / к = = 222-10 Па, метанола Г = 240° С, Я, ==79,7-10 Па. Другой пример — третичный бутанол значительно слабее ассоциирован, чем нормальный бутанол. В соответствии с этим у третичного бутанола Гд = 235°С, а у нормального == 287,0°С. У органических соединений и других молекулярных жидкостей энергия взаимодействия молекул, как правило, не превышает 10—20 кДж/моль, поэтому и сжимаемость таких жидкостей вдали от критического состояния при одннако- [c.138]

Особые свойства вещества в критическом состоянии вблизи температуры Тс полного смешения двух фаз в системах жидкость — пар и жидкость — жидкость давно привлекали к себе интерес ученых. Сильное рассеяние света в подобных системах наводило на мысль, что для них характерно коллоидное строение. Теоретические предпосылки существования термодинамически устойчивых двухфазных систем (критических эмульсий) при температурах немного ниже 1с были впервые рассмотрены Фольмером. Он предположил, что критическая система — это своеобразный коллоидный раствор, который, в отличие от полной молекулярной раздробленности истинного раствора, характеризуется определенным распределением микрокапель дисперсной фазы по размерам. Используя при анализе критической системы обычные термодинамические соотношения для истинных растворов, Фольмер [c.220]

Особые свойства вещества в критическом состоянии вблизи темперетуры Тс полного смешеш[я двух фаз в системах жидкость — пар и жидкость — жидкость давно привлекали к себе интерес ученых. Сильное рассеяние света в подобных системах наводило на 1 сль, что для них характерно коллоидное строение. Теоретические предпосылки существования термодинамически, стойчивых двухфазных систем (критических эмульсий) при температурах немного ниже Т были впервые рассмотрены [c.264]