Page 94 - 6375
P. 94
рідини зменшуються. При певній температурі і тиску прямолінійні ділянки ізотерм –
кр
кр
ізобар переходять у точку , яку називають критичною. Це точка на термодинамічній
діаграмі, яка відповідає критичному стану. Температуру речовини в критичному стані
називають критичною. Відповідно тиск і питомий об’єм речовини в критичному стані також
називають критичними. Термін «критична температура» у 1869 р. ввів Т. Ендрюс на основі
досліджень із зрідження газів.
Зазначимо, що на вісім років раніше Д.І.Менделєєв, досліджуючи залежності
коефіцієнта поверхневого натягу рідин від температури, встановив, що при деякій
температурі коефіцієнт дорівнює нулю і вище цієї температури рідина не існує, а
перетворюється в пару. Цю температуру назвали «температурою абсолютного кипіння».
Великий вклад в експериментальне дослідження критичних параметрів різних речовин
зроблено школою М.П.Авенаріуса при Київському університеті.
У середині минулого століття для визначення широко застосовувався метод
кр
зникнення меніска. Він полягає в тому, що скляну ампулу заповнюють відповідною масою
рідини при одночасній евакуації повітря і запаюють. Потім запаяну ампулу поміщають у
повітряний термостат і поступово нагрівають. З підвищенням температури густина рідини
зменшується, а пари над нею збільшуються. З наближенням температури до критичної
меніск стає плоским, а потім при зникає. При наступному зменшенні температури
кр
спочатку видно конвекційні течії, а потім в ампулі з’являється помутніння і меніск. Момент
помутніння і відповідає . Біля критичного стану речовина має мутно-біле забарвлення
кр
через значне розсіяння світла в неоднорідному середовищі. Це явище називають критичною
опалесценцією. Особливі труднощі виникають при визначенні непрозорих (дуже
кр
забарвлених) рідин або рідин, які роз’їдають скло. Для таких випадків О. І. Надєждін
запропонував оригінальний спосіб на основі винайденого ним приладу – диференціального
денсиметра.
Критична ізотерма та бінодаль на – діаграмі встановлюють області існування
рідкого і газоподібного станів, а також область динамічно рівноважного стану рідина –
насичена пара.
Після відкриття критичного стану з’явилася можливість прогнозувати дослідження
із зрідження будь-яких газів.
Оцінку критичних параметрів речовини можна виконати на основі рівняння Ван-дер-
Ваальса. Після нескладних перетворень його записують як
2
3
− + + − = 0. (3)
Поділивши обидві частини рівняння (3) на , дістанемо