Punkt krytyczny (fizyka): Różnice pomiędzy wersjami

'''Punkt krytyczny''', '''warunki krytyczne''' – punkt przejścia [[układ fizyczny|układu fizycznego]] w stan o odmiennych właściwościach ([[ciecz nasycona]]–[[para nasycona]]), w którym nie można rozróżnić obu stanów. Na przykład:

* dla czystych substancji punkt krytyczny oznacza [[temperatura krytyczna|temperaturę krytyczną]] (i odpowiadające mu [[ciśnienie krytyczne]], czyli maksymalne ciśnienie nad daną cieczą), powyżej której nie można skroplić gazu niezależnie od wielkości ciśnienia. Jest to punkt krytyczny dwuwymiarowy (układ o dwóch [[Stopień swobody (fizyka)#Termodynamiczne stopnie swobody|stopniach swobody]] – 2D). Parametry krytyczne oznacza się często dolnymi indeksami „kr”, „k”, „cr” lub „c”, czasami z dodatkiem „2D” („2”), „3D” („3”) itd., w zależności od tego, jakiego układu dotyczą, na przykład T_3c. Dla gazów parametry krytyczne można określić na podstawie współczynników odpowiedniego równania stanu, na przykład [[równanie van der Waalsa|równania van der Waalsa]].

* punkt krytyczny dla ciekłych układów wieloskładnikowych oznacza stan, w którym zanika różnica między współistniejącymi fazami ciekłymi – dla wielu mieszanin ciekłych istnieją obszary (określone przede wszystkim przez temperatury krytyczne), w których istnieje całkowita [[Mieszalność cieczy|mieszalność]], i obszary, gdzie istnieje ograniczenie rozpuszczalności, a więc w pewnym zakresie stężeń współistnieją (zwykle dwie) odrębne fazy (np. faza A nasycona składnikiem B oraz faza B nasycona składnikiem A).

 

=== Gaz van der Waalsa ===

Dla gazu, którego stan może być opisany za pomocą [[równanie van der Waalsa|równania van der Waalsa]], parametry krytyczne, zwane też '''stałymi krytycznymi''', wyraża się poprzez parametry tego równania:

 

 

 

gdzie:

* <math>R</math> – (uniwersalna) [[stała gazowa]]

* <math>T</math> – temperatura

* <math>a, b</math> – parametry równania van der Waalsa:

:: gdzie:

:* <math>p</math> – ciśnienie

Bardzo często wielkości fizyczne charakteryzujące określony stan materii wyraża się względem parametrów krytycznych, podając tzw. '''parametry zredukowane''' (często oznaczane gwiazdką *)<ref group=uwaga>Zredukowane parametry p-T-V bywają również oznaczane innymi symbolami, np. π-φ-ϑ, п-ω-τ, ''p''_r-''T''_r-''V''_r.</ref>, na przykład:

* temperatura zredukowana:

* gęstość zredukowana:

* ciśnienie zredukowane:

 

Wykorzystywanie wielkości parametrów zredukowanych pozwala łatwo określić „odległość” danego układu od warunków krytycznych i stwierdzić, jakiego rodzaju model fizyczny zjawisk należy stosować.

 

* woda (H₂O): 374&nbsp;°C

* amoniak (NH₃): 132,4&nbsp;°C

* [[stan nadkrytyczny]]

* [[zasada stanów odpowiadających sobie]]

== Uwagi ==

{{Uwagi}}

 

== Bibliografia ==

 

[[Kategoria:Przemiany fazowe]]