Критическое состояние вещества

Экспериментальные изотермы при различных температурах изображены на рис. 11.4. Как видно, с ростом температуры го­ризонтальные участки становят­ся все короче. При некоторой температуре прямолинейный от­резок исчезает и на изотерме остается лишь точка перегиба . Это означает, что исчезает переход из газообразного сос­тояния в жидкое и наоборот, исчезает разница между жидким и газообразным.

Это состояние называется критическим состоянием, а температура, при которой оно наступает - критической температурой . Понятие критической температуры было введено Д. И. Менде­леевым.

При температурах выше критической вещество может сущест­вовать только в газообразном состоянии и никакими способами не может быть переведено в жидкое.

Критической температуре соответствует критическое дав­ление и критический объем . Совокупность этих величин и характеризует критическое состояние. Так, например, для воды ; для углекислого газа ; для водорода . Критические параметры связаны с поправками и уравнения Ван-дер-Ваальса.

Уравнение (11.3), как говорилось, может иметь либо три действительных корня - ниже , либо один при . Поэтому (11.3) можно в этом случае записать в виде:

Сравнивая коэффициенты этого уравнения с (11.3) при одинаковых степенях, где , получаем:

, откуда

.