Критичний стан вещест-ва

КРИТИЧНЕ СТАН РЕЧОВИНИ, стан речовини, що виникає в критичній точці і її околиці, в якому співіснують в рівновазі фази за своїми фізичними властивостями стають не відрізнятись один від одного. Для критичного стану речовини характерно виникнення критичних явищ, а також зміна роду фазового переходу з 1-го на 2-й, що супроводжується зміною характеру кінетики цього переходу. В області станів речовини поза межами критичного стану речовини освіту більш упорядкованим фази на тлі менш впорядкованої відбувається зазвичай за механізмом нуклеации, або зародкоутворення, тоді як в області критичного стану речовини встановлення ближнього порядку в менш впорядкованої фазі реалізується за допомогою флуктуаційного механізму.

Найбільш простим прикладом критичного стану речовини є стан однокомпонентной системи поблизу точки закінчення фазової кордону газ - рідина на діаграмі стану тиск (р) - температура (Г). Критичне стану речовини має місце при одночасному виконанні двох умов: р ≥ ркр. Т ≥ Ткр. а при значному перевищенні критичних значень ркр і Ткр прийнято говорити про сверхкритическом стані речовини. При критичному стані речовини повністю відсутні фізичні відмінності між рідиною і газом, в тому числі стають рівними один одному характеризують ці фази щільності ρж і ρг. Наявність критичного стану речовини дозволяє здійснити перехід між цими фазами безперервним чином, уникнувши звичайного для фазового переходу 1-го роду газ - рідина позитивного або негативного (в залежності від напрямку переходу) стрибка щільності δρ = ρж - ρг. поглинання або виділення (в залежності від напрямку переходу) теплоти фазового переходу, а також появи межфазного поверхневого натягу.

Відсутність теплоти переходу при використанні критичного стану речовини пов'язано з плавним зміною однієї з термодинамічних функцій стану - ентропії, що характеризує ступінь упорядкованості (в даному випадку так званого ближнього порядку) рідкої фази в порівнянні з газоподібної. Для фазового кордону рідина - тверде тіло на діаграмі (р, Т) критична точка (і, отже, критичний стан речовини) відсутня, оскільки характеризує тверде тіло так званий дальній порядок в принципі не може бути безперервним чином отриманий з характеризує рідина ближнього порядку.

У багатокомпонентних системах виникнення критичного стану речовини стає можливим на лініях або поверхнях, що з'єднують критичні точки окремих компонентів.

Літ. дивись при ст. Критичні явища.

пов'язані статті