1)任何纯物质都有其唯一确定的临界状态
2)在大于临界压力条件下,等压加热过程不存在汽化段,液体由未饱和态直接变化为过热态
3)在大于临界温度条件下,无论压力多高都不可能使气体液化
4)在临界状态下,可能存在超流动特性
5)在临界状态附近,水及水蒸汽有大比定压热容特性
实际气体分子间存在吸引力 ,任何气体在一定温度压力下都会液化,但理想气体不可能液化[2] 。
气体的液化一般需要降温和加压 :降温可减小分子热运动产生的离散倾向 ;加压可以缩小分子间距从而增大分子间引力。
气体的液化有个温度界限:
临界温度Tc: 气体加压液化所允许的最高温度.
临界压力pc: 气体在临界温度下液化所需要的最小压力.
临界体积Vc: 物质在临界温度, 临界压力下的摩尔体积.
Tc, pc, Vc总称为气体的临界参数, 是物质的一种特性参数.
下表为几种气体临界状态的临界参数
实际气体的液化过程与临界状态, 可从实验绘制的等温 p - Vm图上表现出来,具体如图《临界状态曲线》所示。
(1)T > Tc的等温线 临界状态曲线
T > Tc时气体不能液化, 等温线表示气体状态的 pVT 变化。
等温线较光滑, 没有斜率的突变点。
与同温下的理想气体的pVm = RT 双曲线对照, 可反映实际气体偏离理想行为的程度。
(2)T < Tc的等温线
等温线上均有一水平段, 此时压力不变, 而系统体积变化. 水平段的压力随温度升高而增大, 同时水平段长度缩短. 温度为临界温度时, 水平线缩至一点C. C点坐标为Tc, pc, Vc, 称作临界点.
《临界状态曲线》图中:
水平线 对应的是气液两相平衡状态;
低压红线 对应气态;
高压蓝线 对应液态.
(3)T = Tc的等温线及临界点
临界点C处的坐标是Tc, pc, Vc.
Vc (l)= Vc (g), 气液之间没有区别.
C点是一个水平拐点, 其数学特征是此点的一阶和二阶导数都为零.。