Критическое состояние вещества — это особая точка, в которой исчезает граница между его жидкой и газообразной (паровой) фазами. При достижении критической температуры и критического давления вещество приобретает критическую плотность (или критический объём). Это понятие применимо к чистым веществам, таким как газы или индивидуальные углеводороды. Для их смесей используется аналогичное, но более общее понятие псевдокритического состояния.
Приведённые параметры и их применение
На практике часто удобнее оперировать не абсолютными, а приведёнными параметрами. Приведённая температура и приведённое давление рассчитываются как отношение фактических значений к их критическим (или псевдокритическим для смесей) аналогам. Эти безразмерные величины являются ключевыми для расчёта широкого спектра теплофизических свойств, включая теплопроводность, теплоёмкость, энтальпию, теплоту испарения, давление насыщенного пара, вязкость и коэффициент сжимаемости.
От идеального флюида к реальному
В гидромеханике для упрощения расчётов часто используется модель идеального флюида (жидкости или газа). Такой флюид считается абсолютно несжимаемым, его плотность не зависит от температуры, и он лишён вязкости. Эта абстракция помогает выводить фундаментальные законы. Однако реальные флюиды делятся на две основные категории: капельные жидкости и упругие газы (пары).
Капельные жидкости, такие как вода или нефть, обладают крайне низкой сжимаемостью и очень малым коэффициентом объёмного расширения. В противоположность этому, объём упругих газов и паров существенно меняется при колебаниях температуры и давления. Для описания поведения реальных газов, которое отклоняется от модели идеального газа, вводится коэффициент сжимаемости, учитывающий эти отклонения.