我們?cè)赋鰧?duì)一種氣體進(jìn)行壓縮同時(shí)降低它的溫度有利于使它從氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)。在有些情況中,在正常溫度下,僅通過(guò)壓縮也可能使氣體液化。不過(guò)對(duì)每一種物質(zhì)來(lái)說(shuō)都存在著一個(gè)溫度,叫做臨界溫度,高于這個(gè)臨界溫度時(shí),不管使用多大的壓力也不能使氣體液化。在臨界溫度時(shí)使一種氣體液化所需要的壓力叫做臨界壓力。一些常見(jiàn)物質(zhì)的臨界溫度和臨界壓力提供在表11-3中。
一些常見(jiàn)物質(zhì)的臨界溫度和臨界壓力 | ||
臨界溫度(。K) | 臨界壓力(大氣壓) | |
氫 氟 氧 二氧化磺 氨 水 二氧化硫 |
33.24 126.0 154.3 304.2 405.5 647.1 430.3 |
12.8 33.5 49.7 73.0 111.5 217.7 77.7 |
高于一種物質(zhì)的臨界溫度時(shí),氣體分子的平均動(dòng)能足以克服它們相互間的引力,不管給它們施加多大的壓力分子也不會(huì)緊密靠緊在一起而形成液體。如果降低溫度,分子的平均動(dòng)能將減少。到臨界溫度時(shí)和壓力等于或超過(guò)臨界壓力的條件下,分子間的引力足夠大(相對(duì)于分子平均動(dòng)能而言)而使氣體液化。壓力有助于分子間力使分子充分地靠近在一起,使液化成為可能。低于臨界溫度時(shí),液化所需的壓力隨溫度的降低而減小,達(dá)到正常沸點(diǎn)時(shí)只需要一個(gè)氣壓的壓力。具有強(qiáng)分子間力力的物質(zhì)如水和氨都有高的臨界溫度;另一方面,分子間引力弱的物質(zhì)如氫和氮?jiǎng)t有低的臨界溫度。