临界密度

【临界密度】基础信息( 英文,繁体)

词语
英文 critical density
繁体 臨界密度

【临界密度】是什么意思

将1kg的水装入于如图1中所示设有活塞之缸中,如果置于活塞上之重量始终维持缸中之压力为0.1MPa,而其初温度为20℃,当传热于水时,水之温度逐渐增高,而其体积(亦即比容)则略有增大。当温度增高至99.6℃,若继续传热于水则将发生相(phase)之变化,换言之,一部分之水变成蒸汽,而此过程中压力温度维持不变,但比容将发生显着增大,至最后一滴水变成蒸汽,以后如果继续传热于缸中物质,则将引致蒸汽之温度及比容双双增高。上述之等压传热过程乃图2亦即温度比容图中之ABCD曲线,而此曲线上之B点为饱和液(saturated liquid),C点则为饱和蒸汽(saturated vapor),CD部分被称为过热蒸汽(superheatedsteam)。图1所示之设施中若增加活塞上重量将缸中压力提高至1MPa,仍旧从20℃开始对于缸中之1kg之水传热时所得之温度与比容之间之关系为图2中之EFGH曲线,此压力下缸中之水之汽化发生于温度提高至179.9℃时。至于将缸中之压力再提高至10MPa时则从20℃开始对缸中之水传热,必须将温度提高至311.1℃始开始汽化。图2中之IJKL曲线即为缸中压力为10MPa时之温度比容曲线。当压力提高至2209MPa,从20℃开始对缸中之水传热时之温度比容曲线将成为图2中之MNO曲线,而此曲线中已无等温下之汽化过程(vaporization process),N点在MNO曲线中为其斜率为零之反曲点。此点被称为临界点(critical point),而临界点时之密度,即为临界密度(critical density),水之临界密度为316.96kg/m3。 凡其性质均匀而化学成分不变之物质,被称为纯物质,而各种纯物质(例如二氧化碳、氧、氩等)均有其临界点,所以各有其固定之临界密度。

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