الفرق الرئيسي - النقطة الحرجة مقابل النقطة الثلاثية
النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية هي المصطلحات المستخدمة لشرح درجات الحرارة والضغوط التي يمكن أن تتعايش فيها مرحلتان أو أكثر من المواد مع بعضها البعض. النقطة الحرجة هي الحالة التي تتعايش فيها المرحلة السائلة والبخارية لنفس المادة. النقطة الثلاثية هي الحالة التي يمكن أن تتعايش فيها مراحل المادة الثلاث مع بعضها البعض. الفرق الرئيسي بين النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية هو أن النقطة الحرجة تصف التعايش بين مرحلتين من نفس المادة بينما تصف النقطة الثلاثية التعايش بين ثلاث مراحل من نفس المادة.
ما هي النقطة الحرجة؟
النقطة الحرجة للمادة هي نقطة نهاية منحنى توازن الطور لتلك المادة. منحنى توازن الطور أو مخطط الطور هو الرسم البياني للضغط مقابل درجة الحرارة التي تظهر فيها تغيرات الطور للمادة. يوضح هذا درجات الحرارة والضغط التي توجد بها المادة كمادة صلبة أو سائلة أو غازية. النقطة الحرجة هي درجة الحرارة والضغط اللذين يتعايش عندهما طور السائل والبخار.
الشكل 01: مخطط طور يوضح كل من النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية
درجة الحرارة والضغط عند النقطة الحرجة تسمى درجة الحرارة الحرجة (Tc) والضغط الحرج (Pc). كما هو موضح في الصورة أعلاه ، تُعرف الخطوط بين مرحلتين بالحدود. تشير النقطة الحرجة إلى النقطة التي تتلاشى عندها حدود الخط.
معرفة النقطة الحرجة للمادة مهمة للغاية في بعض الأحيان. على سبيل المثال ، لا يمكن أبدًا تكثيف الغاز عند درجات حرارة وضغوط أعلى من نقطته الحرجة. وذلك لأن القوى الجزيئية بين جزيء الغاز تضعف عند درجات حرارة عالية جدًا نظرًا لزيادة الطاقة الحركية لهذه الجزيئات.
هناك نوعان من النقطة الحرجة
النقطة الحرجة للبخار السائل
هذه نقطة حرجة نموذجية يتعايش عندها بخار مادة ما مع شكلها السائل. النقطة الحرجة للمياه عند 647 كلفن و 22.064 ميجا باسكال.
النقطة الحرجة للسائل السائل
هذا النوع من النقاط الحرجة محدد للحلول. إنها درجة الحرارة والضغط التي يتم عندها فصل خليط المحلول إلى مرحلتين سائلتين متميزتين.
ما هي النقطة الثلاثية؟
النقطة الثلاثية هي درجة الحرارة والضغط التي تتعايش فيها الأطوار الصلبة والسائلة والبخارية لمادة معينة في حالة توازن. يصف حالة معينة من الديناميكا الحرارية من ماتي. في بعض الأحيان ، قد تتضمن النقطة الثلاثية أكثر من مرحلة صلبة واحدة عند وجود تعدد الأشكال للمادة. في مخطط الطور ، النقطة الثلاثية هي النقطة التي تلتقي عندها خطوط الحدود الثلاثة مع بعضها البعض. بعض الأمثلة على النقاط الثلاثية موضحة أدناه.
ما هي أوجه التشابه بين النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية؟
- كلا النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية تصف درجات حرارة وضغوط معينة.
- كل من النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية تصف حالات التوازن حيث تتعايش حالتان مادية أو أكثر من مادة ما.
ما هو الفرق بين النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية؟
النقطة الحرجة مقابل النقطة الثلاثية |
|
| النقطة الحرجة للمادة هي نقطة نهاية منحنى توازن الطور لتلك المادة. | النقطة الثلاثية هي درجة الحرارة والضغط التي تتعايش فيها الأطوار الصلبة والسائلة والبخارية لمادة معينة في حالة توازن. |
| مراحل | |
| النقطة الحرجة تصف التعايش بين مرحلتين من نفس المادة. | النقطة الثلاثية تصف التعايش بين ثلاث مراحل من نفس المادة. |
| الماء كمثال | |
| النقطة الحرجة للمياه عند 647 كلفن و 22.064 ميجا باسكال. | النقطة الثلاثية للمياه عند 273.16 كلفن و 0.611657 ميجا باسكال. |
| مخطط المرحلة | |
| النقطة الحرجة هي نقطة نهاية منحنى مخطط الطور. | النقطة الثلاثية هي النقطة التي يلتقي عندها كل خط الحدود مع بعضها البعض. |
ملخص - النقطة الحرجة مقابل النقطة الثلاثية
النقطة الحرجة للمادة هي نقطة نهاية منحنى توازن الطور لتلك المادة التي تعطي درجة الحرارة والضغط اللذين يمكن أن يتعايش عندها طور السائل والبخار للمادة مع بعضهما البعض. تعطي النقطة الثلاثية درجة الحرارة والضغط التي يمكن عندها أن تتعايش جميع أطوار المادة الثلاثة مع بعضها البعض. الفرق بين النقطة الحرجة والنقطة الثلاثية هو أن النقطة الحرجة تصف التعايش بين مرحلتين من نفس المادة بينما تصف النقطة الثلاثية التعايش بين ثلاث مراحل من نفس المادة.
