我们曾指出对一种气体进行压缩同时降低它的温度有利于使它从气态转变成液态。在有些情况中,在正常温度下,仅通过压缩也可能使气体液化。不过对每一种物质来说都存在着一个温度,叫做临界温度,高于这个临界温度时,不管使用多大的压力也不能使气体液化。在临界温度时使一种气体液化所需要的压力叫做临界压力。一些常见物质的临界温度和临界压力提供在表11-3中。
一些常见物质的临界温度和临界压力 | ||
临界温度(。K) | 临界压力(大气压) | |
氢 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 |
高于一种物质的临界温度时,气体分子的平均动能足以克服它们相互间的引力,不管给它们施加多大的压力分子也不会紧密靠紧在一起而形成液体。如果降低温度,分子的平均动能将减少。到临界温度时和压力等于或超过临界压力的条件下,分子间的引力足够大(相对于分子平均动能而言)而使气体液化。压力有助于分子间力使分子充分地靠近在一起,使液化成为可能。低于临界温度时,液化所需的压力随温度的降低而减小,达到正常沸点时只需要一个气压的压力。具有强分子间力力的物质如水和氨都有高的临界温度;另一方面,分子间引力弱的物质如氢和氮则有低的临界温度。