临界温度

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什么是临界温度和临界压力

什么是临界温度和临界压力

什么是临界温度和临界压力简单地说,临界温度就是某种气体能压缩成液体地最高温度,高于这个温度,无论多大压力都不能使它液化。

这个温度对应地压力就是临界压力。

1869年Andrews首先发现临界现象.任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。

三相呈平衡态共存的点叫三相点。

液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。

在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。

不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。

超临界流体(SCF)是指在临界温度和临界压力以上的流体。

高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。

处于超临界状态时,气液两相性质非常接近,以至于无法分辨,故称之为SCF.自从1869年Andrews首先发现临界现象以来,各种研究工作陆续开展起来,其中包括1879年Hannay和Hogarth测量了固体在超临界流体中的溶解度,1937年Michels等人准确地测量了CO2近临界点的状态等等。

在纯物质相图上,一般流体的气-液平衡线有一个终点——临界点,此处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Pc)。

当流体的温度和压力处于Tc和Pc之上时,那么流体就处于超临界状态(supercritical状态,简称SC 状态)。

超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具有与气体相近的黏度系数和扩散系数。

同时它也具有区别于气态和液态的明显特点:(1)可以得到处于气态和液态之间的任一密度;(2)在临界点附近,压力的微小变化可导致密度的巨大变化。

由于黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地通过调节压力来控制超临界流体的物理化学性质。

与常用的有机溶剂相比,超临界流体特别是SC CO2、SC H2O还是一种环境友好的溶剂。

正是这些优点,使得超临界流体具有广泛的应用潜力,超临界流体萃取分离技术已得到了广泛的医药方面应用。

超临界流体萃取(Supercritical Fluid extrac-ion,SPE)是一项新型提取技术,超临界流体萃取技术就是利用超临界条件下的气体作萃取剂,从液体或固体中萃取出某些成分并进行分离的技术。

空气的临界压力和临界温度

空气的临界压力和临界温度

空气的临界压力和临界温度1. 引言空气是地球大气中最常见的气体组合,由氮气、氧气、水蒸气和其他少量气体组成。

在特定的条件下,空气会经历一种称为临界状态的特殊状态,此时空气的压力和温度达到临界压力和临界温度。

本文将介绍空气的临界压力和临界温度的概念、特性和应用,并探讨其与物质相态转变的关系。

2. 临界压力和临界温度的定义2.1 临界压力临界压力是指在特定温度下,物质由气态转变为液态时所需要的最低压力。

对于空气来说,临界压力是指空气由气态转变为液态时所需要的最低压力。

2.2 临界温度临界温度是指在特定压力下,物质由气态转变为液态时所需要的最低温度。

对于空气来说,临界温度是指空气由气态转变为液态时所需要的最低温度。

3. 空气的临界压力和临界温度的特性3.1 临界点当空气的压力和温度同时达到临界压力和临界温度时,空气处于临界点。

在临界点,气体和液体之间的界限消失,无法区分出气态和液态。

3.2 临界状态下的物性在临界点附近,空气的物性表现出一些特殊的特性,如密度、粘度和热导率等。

这些特性的变化将对空气的流动、传热和传质等过程产生重要影响。

3.3 临界压力和临界温度的变化规律临界压力和临界温度是物质的固有特性,它们与物质的分子结构和相互作用有关。

不同物质的临界压力和临界温度存在一定的差异,但都可以通过实验测定得到。

4. 空气的临界压力和临界温度的应用4.1 超临界流体技术超临界流体技术是利用物质在超临界状态下的特性进行研究和应用的一种新兴技术。

空气的临界压力和临界温度是超临界流体技术的重要参数之一,可以用于超临界流体的制备、分离和催化等方面。

4.2 空气动力学研究空气的临界压力和临界温度对于空气动力学研究也具有重要意义。

在超临界条件下,空气的流动行为和传热特性将发生显著变化,对于飞行器设计和空气动力学性能的提升具有重要影响。

4.3 超临界干燥技术超临界干燥技术是一种利用空气超临界状态下的特性进行湿物质的干燥的技术。

相变温度和临界温度

相变温度和临界温度

相变温度和临界温度
相变温度和临界温度是物理学中两个重要的概念。

相变温度是指在改变某种条件(如温度、压力等)时,物质从一种相转变为另一种相的温度。

常见的相变包括固态到液态、液态到气态、固态到气态等。

不同物质的相变温度可以有很大的差异。

临界温度则是一种特殊的相变温度,它是指在某种特定的条件下,物质从液相到气相的相变温度。

在临界温度下,液态和气态之间的界限消失,物质呈现出一种中间状态,称为超临界流体。

超临界流体具有很多特殊的性质,例如密度和粘度都很小,可以渗透到很小的孔隙中。

相变温度和临界温度的研究对于理解物质的性质和应用具有重
要的意义。

例如,在材料科学中,相变温度的研究可以指导材料的加工和改性;在环境科学中,临界温度的研究可以用于处理废水和污染物等。

因此,相变温度和临界温度的研究具有广泛的应用前景。

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临界温度

临界温度

临界温度临界温度,使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。

每种物质都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质不会液化,这个温度就是临界温度。

另外有生态学的临界温度的释义。

简单定义:液体能维持液相的最高温度叫临界温度。

与临界温度对应的液化压力叫临界压力。

定义解释①物质处于临界状态时的温度。

②物质以液态形式出现的最高温度。

③高于临界温度,无论加多大压力都不能使气体液化。

在临界温度时,使气体液化所必须的最低压力叫临界压力。

④临界温度越低,越难液化。

临界温度(1)定义或解释①物质处于临界状态时的温度。

②物质以液态形式出现的最高温度。

(2)说明①每种物质都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质不会液化,这个温度就是临界温度。

因此要使物质液化;首先要设法达到它自身的临界温度。

有些物质如氨、二氧化碳等,它们的临界温度高于或接近室温,对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。

有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低,其中氦气的临界温度为一268℃。

要使这些气体液化,必须相应的要有一定的低温技术,以使能达到它们各自的临界温度,然后再用增大压强的方法使它液化。

②通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体,把在临界温度以下的气态物质叫做汽。

临界温度物质处于临界状态时的温度,称为“临界温度”。

降温加压,是使气体液化的条件。

但只加压,不一定能使气体液化,应视当时气体是否在临界温度以下。

如果气体温度超过临界温度,无论怎样增大压强,气态物质也不会液化。

要使气体液化。

必须具备一定的低温技术和设备,使其达到它们各自的临界温度以下,而后再用增大压强的方法使其液化。

临界温度的定义是什么?

临界温度的定义是什么?

临界温度的定义是什么?一、临界温度的概念临界温度指的是物质在特定压力下从液态到气态的临界状态所对应的温度。

在临界温度以下,物质处于液态;而在临界温度以上,物质则处于气态。

临界温度是物质状态变化的一个关键点,对于理解物质性质和研究相变过程具有重要意义。

二、临界温度的研究方法1. 临界温度的测定方法测定临界温度可以采用多种方法,如膨胀法、密闭法、扩散法等。

其中,最常用的方法是密闭法。

通过改变物质的压力,观察温度与压力之间的关系,可以确定临界温度的数值。

2. 影响临界温度的因素临界温度不仅与物质的性质有关,还受压力的影响。

一般情况下,在较高的压力下,物质的临界温度会升高;而在较低的压力下,物质的临界温度则会降低。

此外,物质的临界温度还受到晶格结构和分子间相互作用力的影响。

三、临界温度的应用领域1. 超临界流体技术超临界流体技术是一种绿色、高效的分离技术,广泛应用于化工、制药、环境保护等领域。

在超临界状态下,物质的介质性质发生巨大变化,可以实现高效、高选择性的物质分离。

2. 超临界热力发电技术超临界热力发电技术是一种利用超临界水作为工质的发电技术,具有高效、低排放的特点。

超临界热力发电能够充分利用水的高压、高温状态下的特性,提高能源利用效率。

3. 催化裂化技术临界温度的控制对于催化裂化技术具有重要意义。

通过控制催化剂的临界温度,可以实现对石油分子的选择性裂化,提高石油产品的收率和质量。

四、结语临界温度作为物质状态变化的一个重要指标,对于各个领域的应用都具有重要意义。

通过研究临界温度的测定方法和影响因素,可以更好地理解物质的性质和相变过程。

未来,随着科学技术的不断发展,临界温度的研究将会在更多领域发挥重要作用。

水蒸气临界温度和临界压力

水蒸气临界温度和临界压力

水蒸气临界温度和临界压力水蒸气是常见的气态物质之一,其性质随着温度和压力的变化而发生变化。

在特定的温度和压力下,水蒸气会发生相变,从气态变为液态或固态,此时的温度和压力被称为临界温度和临界压力。

本文将对水蒸气的临界温度和临界压力进行详细介绍。

1. 临界温度临界温度是指在一定压力下,气态物质与液态物质的界面消失,两相间的界限消失,物质变成一种样子。

对于水蒸气而言,当它的温度高于647.14K(373.95℃)时,无论压力如何,它都不再存在液态状态,而完全转化为气态状态。

因此,647.14K被称为水蒸气的临界温度。

水蒸气的临界温度是根据气液相平衡理论和热力学原理确定的。

在超过临界温度的情况下,无论增加多少压力,水蒸气都不会转化成液态。

当水蒸气温度降低到临界温度以下时,增加压力,水蒸气开始液化,产生液态相。

2. 临界压力临界压力是指在临界温度下,气态物质的密度与液态物质的密度相等,两相之间没有界面,被称为连续状态。

临界压力是水蒸气从气态向液态转化所需的最小压力,也就是在临界温度下将水蒸气压缩成液态所需的最小压力。

3. 水蒸气临界状态当水蒸气的温度和压力都分别达到临界温度和临界压力时,它会进入临界状态。

此时,水蒸气不再分为气态和液态,而成为一种连续的状态。

在临界状态下,水蒸气的密度很高,结构十分致密,其物理和化学性质与液态和气态有很大不同。

4. 应用和意义水蒸气的临界温度和临界压力是热力学基础常数,具有广泛的应用价值。

在石油、化工、航空航天、核能等领域,临界温度和临界压力是确定流体气体状态、计算流体动力学参数和直接测量物理参数等方面的基础。

在制冷技术中,临界温度和临界压力用于制定冷剂的性质和性能参数。

总之,水蒸气的临界温度和临界压力是测量和计算水蒸气在不同状态下的物理和化学性质的基础常数,对准确理解和应用水蒸气的特性具有重要意义。

各种动物的临界温度

各种动物的临界温度

各种动物的临界温度一、猫的临界温度猫是一种喜欢温暖环境的动物,其临界温度较高,一般在30℃以上。

当环境温度超过猫的临界温度时,猫会出现口渴、呼吸急促等症状,甚至引发中暑。

因此,在夏季高温天气中,我们应该为猫提供凉爽的环境和充足的水源,以保证其身体的健康。

二、狗的临界温度狗是一种适应性较强的动物,其临界温度范围较宽,一般在0℃~35℃之间。

当环境温度低于0℃时,狗会出现发抖、呼吸困难等症状,甚至可能冻伤。

而当环境温度超过35℃时,狗会感到热浪袭人,易出现中暑等症状。

因此,在寒冷的冬季和炎热的夏季,我们都应该注意给狗提供适宜的温度环境,以保证其健康。

三、蛇的临界温度蛇是一种冷血动物,其临界温度较为特殊。

蛇的临界温度取决于其所处的环境温度,一般在10℃~40℃之间。

当环境温度低于10℃时,蛇会陷入冬眠状态,减缓新陈代谢,以应对寒冷的环境。

而当环境温度超过40℃时,蛇会感到过热,容易引发脱水和热衰竭等症状。

因此,在饲养蛇类宠物时,我们应该根据蛇的临界温度提供适当的温度环境,以维持其正常生理功能。

四、鱼的临界温度鱼类是一种冷水动物,其临界温度范围相对较窄,一般在10℃~30℃之间。

当环境温度低于10℃时,鱼会显得活动迟缓,食欲下降,甚至会患上寒冷病。

而当环境温度超过30℃时,鱼会感到过热,呼吸困难,甚至会死亡。

因此,在饲养鱼类宠物时,我们应该注意维持水温在适宜的范围内,以保证鱼的健康。

五、鸟的临界温度鸟类对温度的适应能力较强,其临界温度范围较宽,一般在10℃~40℃之间。

当环境温度低于10℃时,鸟会感到寒冷,可能会出现发抖和食欲下降等症状。

而当环境温度超过40℃时,鸟会感到过热,呼吸急促,甚至会中暑。

因此,在饲养鸟类宠物时,我们应该提供适宜的温度环境,以保证鸟的正常生活。

不同动物对温度的适应能力各不相同,我们作为宠物的饲养者,应该了解并提供适宜的温度环境,以保证宠物的健康和幸福。

同时,我们也应该定期观察宠物的临界温度,及时采取相应的保护措施,以避免宠物因温度问题而受到伤害。

临界温度和临界压力

临界温度和临界压力

临界温度和临界压力因为任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度超过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下最低的压力就叫做临界压力,例如:水的临界温度为374.15℃,临界压力为225.65kgf/cm2;,氨的临界温度为132.4℃,临界压力为115.2kgf/cm2;。

通常我们所见到的物质常以三种形态存在,即固体、液体和气体。

形态是物质的一种属性,不同物质的形态有所不同,如铁是固体,水是液体,空气是气体等。

一种物质所具有的形态与其所存在的客观条件有关,并非永恒不变。

例如,在一般情况下二氧化碳是气体,但在一定的低温和一定压力下也可以是液体或固体(俗称干冰)。

其它物质的形态也同样随着外界条件的变化而改变。

气体变成液体的过程叫做气体的液化。

对气体能否变成液体的问题是有个认识过程的。

早在19世纪以前,曾认为气体本质上就是气体,不能使之改变。

只是在19世纪20年代,人们才成功地用加大压力的办法做氨气、氯气、二氧化碳及其它一些气体变成液体。

但是还有许多其它气体(如组成空气的主要成分——氮气和氧气),虽然作了很大努力,也不能使之液化。

因此,人们曾错误地认为当时还不能液化的这些气体是“永久气体”,这种形而上学的观点,阻碍了人们进一步研究如何使空气液化的工作。

随着科学的不断发展,人们逐渐认识到:组成物质的分子间都存在相互吸引和相互排斥的两种作用力,当分子间相互排斥力>分子间相互吸引力时,物质的气体;当分子间的相互吸引力>分子间的相互排斥力或至少等于排斥力的时候,气体才有可能转变为液体。

分子间的相互吸引作用,实际上可以认为不依赖于温度;相反,由分子的相互撞击而引起互相排斥作用则强烈地依赖于温度,所以只有当气体的温度降低到一定程度时,才有可能使分子间的吸引作用≥分子间的排斥作用。

即才有可能使气体变为液体。

这种使分子间的吸引作用等于分子间的排斥作用时,所许可存在的最高温度叫做该气体的临界温度。

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水的临界温度是374.℃
在通常情况下,液体与气体全然不一样。

液体具有固定的体积;你可以在一个容器中注入一半的液体。

但是,气体却没有固定的体积,它总是会充满整个容器。

,液体能够溶解固体和其他液体,但气体却不能。

液体的密度远比气体大,液态水的密度约是气态水(水蒸气)的1250倍。

换句话说,1夸脱(译者注:夸脱,英美制液量单位。

1夸脱约合1.136升(英)或0.946升(美))水的重量约是1夸脱水蒸气的1250倍。

通过加热,你可以把液体变为气体。

当你把水不断加热,最终会使它达到沸点,并且化为蒸气蒸发掉。

在海平面的正常条件下,水的沸点是100℃。

不过,如果你想不让水在100℃沸腾的话,你必须对它加压,目的是压住水分子——姑且这么说吧!当温度继续上升时,为了使水不沸腾,你必须施加越来越大的压力。

最后,当温度足够高时,再高的压力也不能阻止它沸腾了。

无论压力多大,只要达到某个温度以上,液体就会沸腾,这个温度被称作“临界温度”。

水的临界温度是374.2℃。

当在临界温度时,恰好还能使水保持液态的那个压力,被称作水的“临界压力”。

它大约是标准大气压的218.3倍。

当温度与压力高于上述数值时,就能得到“超临界水”。

与水蒸气相似,它没有固定体积并能充满任何容器。

然而,它的密度远比水蒸气高,事实上是液态水密度的三分之一。

而它最令人惊奇的性质是,它能像液态水一样溶解物质。

每一种液体都有它自己的临界温度和压力,其中有比水高的,也有比水低的。

这一现象是在1869年首先由爱尔兰化学家托马斯·安德鲁斯(Thomas Andrews)发现的。

例如,二氧化碳的临界温度是31℃,临界压力是72.85标准大气压。

氢的临界温度是-204℃,临界压力是12.8标准大气压。

当然,在地球表面的普通情况下,自然界中不可能存在超临界液体。

但是,超临界液体会在行星中心存在,那里的温度与压力已经足够高。

例如,巨行星木星的内层是由大量超临界氢所组成的,其温度高达几万摄氏度。

在实验室中,科学家已经能够产生足够高的温度和压力,以至形成超临界液体,美国缅因大学的化学工程师埃尔多安·希兰(Erdogan Kiran)设计了一个钢罐,其中的压力可高达1000标准大气压,同时温度也可以足够高,从而生成
超临界液体。

通过由一种透明的、坚硬的合成物所制造的一个半英寸厚的窗口,你甚至可以观察到物质在超临界液体中溶解的现象。

有些物质比另一些物质更加容易在超临界液体中溶解,这跟普通液体是类似的。

因而,可以利用超临界液体把一种复杂混合物中的某部分物质提炼出来,而把其余的物质留下。

不过,如果超临界液体太热,它所溶解的物质的分子就会遭到破坏,甚至留下的物质的分子也会被破坏。

超临界水肯定太热,不能用它提取物质而又不破坏那些物质,特别是那些“有机物”,它们的分子巨大并且很不牢固。

这样说来,为什么不用超临界二氧化碳呢?它的临界温度低得多,而且达到超临界
状态所需的压力也比较小。

在德国,超临界二氧化碳已被用来从咖啡豆中提取咖啡因。

这时,超临界二氧化碳刚巧只能把咖啡因提取出来,其余物质原封不动。

普通的液体溶剂会把其他物质成分连同咖啡因一起提炼出来。

此外,还可能会留下微量的普通溶剂,长期使用也许是有害的。

然而,当把超临界二氧化碳(里面溶有咖啡因)去掉后,不再留下任何东西。

最后,当把压力解除后,任何留下的超临界液体都会转化为气体消失掉。

这样制成的脱去咖啡因的咖啡就会保持原味。

可以预计,超临界液体可被用来完成其他提炼过程,而且高效无害。

或许可以把土豆片中的油提炼出来,留下低热量的土豆,并且不损害它的味道。

鱼的腥味可能是由鱼油引起的,也可以把这种油去掉,而不改变它的营养成分。

超临界液体还可望用于药品提纯,以及应用于对蛋白质、核酸和其他复杂分子的研究工作。

水的临界参数和三相点参数
当水的温度超过一定数值tc时,液相不可能存在,而只能是气相。

tc称为临界温度,与之对应的饱和压力pc称为临界压力。

临界温度是最高饱和温度,临界压力是最高饱和压力。

水的临界参数值为:临界温度tc=373.99℃(tc=647.14K);临界压力pc=22.064MPa;临界比体积vc=0.003106m3/kg。

当压力低于一定数值ptri时,液相也不可能存在,只能是气相或固相。

ptri称为三相点压力。

与三相点压力相对应的饱和温度ttri称为三相点温度。

水的三相点温度和三相点压力为:ttri=0.01℃(Ttri=273.16K);ptri=611.659Pa。

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