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臨界溫度
本詞條是多義詞，共3個(gè)義項(xiàng)
物理學(xué)術(shù)語(yǔ)
使物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的最高溫度叫臨界溫度。每種物質(zhì)都有一個(gè)特定的溫度，在這個(gè)溫度以上，無(wú)論怎樣增大壓強(qiáng)，氣態(tài)物質(zhì)都不會(huì)液化，這個(gè)溫度就是臨界溫度。
定義
1.液體能維持液相的最高溫度叫臨界溫度。
2.物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的溫度。
3.物質(zhì)以液態(tài)形式出現(xiàn)的最高溫度。
4.高于臨界溫度，無(wú)論加多大壓力都不能使氣體液化。在臨界溫度時(shí)，使氣體液化所必須的最低壓力叫臨界壓力。
5.臨界溫度越低，越難液化。
說(shuō)明
每種物質(zhì)都有一個(gè)特定的溫度，在這個(gè)溫度以上，無(wú)論怎樣增大壓強(qiáng)，氣態(tài)物質(zhì)不會(huì)液化，這個(gè)溫度就是臨界溫度。因此要使物質(zhì)液化，首先要設(shè)法達(dá)到它自身的臨界溫度。有些物質(zhì)如氨、二氧化碳等，它們的臨界溫度高于或接近室溫，對(duì)這樣的物質(zhì)在常溫下很容易壓縮成液體。有些物質(zhì)如氧、氮、氫、氦等的臨界溫度很低，其中氦氣的臨界溫度為-268℃。要使這些氣體液化，必須相應(yīng)的要有一定的低溫技術(shù)，以使能達(dá)到它們各自的臨界溫度，然后再用增大壓強(qiáng)的方法使它液化。
通常把在臨界溫度以上的氣態(tài)物質(zhì)叫做氣體，把在臨界溫度以下的氣態(tài)物質(zhì)叫做汽。臨界溫度物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的溫度，稱為“臨界溫度”。降溫加壓，是使氣體液化的條件。但只加壓，不一定能使氣體液化，應(yīng)視當(dāng)時(shí)氣體是否在臨界溫度以下。如果氣體溫度超過(guò)臨界溫度，無(wú)論怎樣增大壓強(qiáng)，氣態(tài)物質(zhì)也不會(huì)液化。例如，水蒸汽的臨界溫度為374℃，遠(yuǎn)比常溫度要高，因此，平常水蒸汽極易冷卻成水。其他如乙醚、氨、二氧化碳等，它們的臨界溫度略高于或接近室溫，這樣的物質(zhì)在常溫下很容易被壓縮成液體。但也有一些臨界溫度很低的物質(zhì)，如氧、空氣、氫、氦等都是極不容易液化的氣體。其中氦的臨界溫度為-268℃。要使這些氣體液化。必須具備一定的低溫技術(shù)和設(shè)備，使它們達(dá)到它們各自的臨界溫度以下，而后再用增大壓強(qiáng)的方法使其液化。
應(yīng)用
超臨界水以其獨(dú)特的性質(zhì)，作為溶劑和反應(yīng)介質(zhì)在許多領(lǐng)域(如環(huán)境治理、材料科學(xué)、分析化學(xué)等方面)有著諸多的應(yīng)用。在超臨界狀態(tài)下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)控制壓力、溫度以操縱反應(yīng)環(huán)境，具有增強(qiáng)反應(yīng)物和產(chǎn)物的溶解度，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，加快反應(yīng)速率，沒有二次污染產(chǎn)生等顯著的優(yōu)點(diǎn)。因此，弄清超臨界水的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和靜電性質(zhì)對(duì)進(jìn)一步深入研究反應(yīng)體系是非常必要的。
超臨界水的性質(zhì)流體的臨界點(diǎn)在相圖上是氣體—液體共存曲線的終點(diǎn)，它由一個(gè)具有固定不變的溫度和壓力的點(diǎn)來(lái)標(biāo)志，在該點(diǎn)氣相和液相之間的差別剛好消失，成為一均相體系。水的臨界溫度是374.3℃，臨界壓力是22.05MPa。當(dāng)體系的溫度和壓力超過(guò)臨界點(diǎn)值時(shí)，就被稱為“超臨界的”水，是介于氣體和液體之間的一種特殊的狀態(tài)。由于水的臨界點(diǎn)是相圖上氣液共存曲線的終點(diǎn)，是所謂的二級(jí)相變之一，這決定了任何水的狀態(tài)方程的比偏微分都要在臨界點(diǎn)發(fā)散到正的或負(fù)的無(wú)窮大。所以在臨界、超臨界條件下，水的性質(zhì)與常溫、常壓下水的性質(zhì)相比有了很大變化。
現(xiàn)代化超臨界蒸汽發(fā)電廠在高達(dá)300bar的壓力和600℃的溫度下運(yùn)行，燃煤凈效率為45%左右。（以低熱值LHV為基礎(chǔ)），凈效率取決于煤種和電廠位置。近20年來(lái)，為研制這些電廠鍋爐和蒸汽輪機(jī)用新型鋼材做了大量的工作。最近，試驗(yàn)了多種能承受高達(dá)650℃蒸汽溫度的新型鋼材；目前，正在考慮使用鎳合金以便承受更高的溫度。
蒸汽溫度和循環(huán)效率一直都在穩(wěn)定地提高。據(jù)預(yù)測(cè)，這一趨勢(shì)將繼續(xù)下去。預(yù)計(jì)，今后5年內(nèi)，現(xiàn)代化電廠運(yùn)行溫度將達(dá)620℃，到2020年，電廠運(yùn)行溫度將達(dá)650－700℃，循環(huán)效率則可達(dá)到50%－55%。
除了設(shè)備材料開發(fā)活動(dòng)之外，蒸汽循環(huán)各個(gè)方面的優(yōu)化研究與開發(fā)（R&D）也正在進(jìn)行。這項(xiàng)工作的目標(biāo)是改善電廠的輔助設(shè)備和循環(huán)設(shè)計(jì)及最優(yōu)化、提高給水溫度以及降低煙氣溫度。立式爐管的使用可以反映即將出現(xiàn)的重大技術(shù)進(jìn)展。
生物臨界范圍
生物臨界溫度表
通常所說(shuō)的動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育的臨界溫度，指的是適溫區(qū)溫度的上限和下限，上限為臨界高溫，下限為臨界低溫。超越此溫度界限，生物就失出正?；顒?dòng)，進(jìn)入休眠狀態(tài)。例如，蝗蟲的發(fā)育適溫范圍一般為18～42℃，溫度低于18℃或高于42℃，其發(fā)育就停滯，所以蝗蟲的發(fā)育臨界低溫和臨界高溫分別為18℃和42℃。
每種生物對(duì)溫度的適應(yīng)都有各自相對(duì)穩(wěn)定的幅度，有些種類能適應(yīng)較大幅度的溫度變動(dòng)，有些種類的適應(yīng)幅度則較窄。
同種生物在不同的發(fā)育階段也常常有不同的臨界溫度。例如，粘蟲各蟲態(tài)的發(fā)育臨界低溫分別為：卵13.1℃、幼蟲7.7℃、蛹12.6℃和成蟲9.0℃?；揖G青霉的孢子發(fā)芽臨界高溫是43℃，而菌絲生長(zhǎng)的臨界高溫則是40℃。大葉藻營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)的臨界低溫是10℃，進(jìn)行有性生殖的臨界低溫則是15℃。
臨界致死高溫是致死高溫區(qū)的下限，而臨界致死低溫則是致死低溫區(qū)的上限。超越此限的高溫或低溫都能使生物在短時(shí)間內(nèi)死亡。臨界致死高溫或低溫閾限的確定以被測(cè)試種群的50%個(gè)體死亡為依據(jù)，用溫度－死亡率曲線圖求出。這里還有時(shí)間因素，即溫度作用的時(shí)間。三化螟幼蟲在46℃條件下經(jīng)歷幾分鐘即死亡，大豆象幼蟲可忍受55℃高溫20分鐘。一般說(shuō)來(lái)，致死高溫和致死低溫的致死時(shí)間是隨高溫的增高和低溫的降低而縮短。在自然界，溫度特別高的時(shí)間都比較短暫；而在高緯度，極低溫的時(shí)間可持續(xù)很長(zhǎng)。因而后者對(duì)生物生存的影響，顯得更為重要。生物對(duì)于這種不利的溫度條件的適應(yīng)方式是多種多樣的，休眠、滯育、遷徙等是較為普遍的方式。
臨界溫度
動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育的臨界溫度既受其自身生理狀態(tài)的影響，也受外界因素的影響。含水量低的植物種子可經(jīng)受極低的溫度。環(huán)境的溫度或雨量可改變某些動(dòng)物的臨界溫度；如粘蟲卵發(fā)育的適溫上限在相對(duì)濕度為63%以上時(shí)是32℃左右；但在相對(duì)濕度為40%時(shí)，同樣的溫度便成為它的致死高溫了。食物也是一個(gè)重要影響因素，食物的短缺會(huì)降低動(dòng)物的御寒能力。
測(cè)定生物生長(zhǎng)發(fā)育臨界溫度的方法主要有直接觀測(cè)法和邏輯斯諦曲線法(見有效溫度)，但所得結(jié)果僅是近似值，因?yàn)闇y(cè)量時(shí)并未考慮除溫度外的其他因素的影響，而且自然界的溫度也是經(jīng)常變動(dòng)的。
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