Рассмотрим жидкость и пар, находящиеся в состоянии равновесия, и разберемся в изменениях, которые будут происходить в такой системе при повышении температуры кипения, а, следовательно, и при увеличении давления.

Рис. 6.7

Очевидно, что происходящим в системе изменениям соответствует движение точки вверх вдоль равновесной кривой двухфазного состояния. Повышение температуры приводит к расширению жидкости, что, в свою очередь, вызывает уменьшение ее плотности (рис. 6.7). Плотность пара, напротив, с повышением температуры быстро возрастает. Хотя повышение температуры и приводит к некоторому расширению газа, однако этот эффект перекрывается значительно более быстрым возрастанием давления насыщенного пара по сравнению с увеличением температуры кипения.

Поскольку плотность жидкой фазы с повышением температуры падает, а плотность пара, наоборот, растет, то, двигаясь по кривой равновесия вверх, естественно ожидать, что при некоторой температуре плотности двух фаз сравняются. Эта температура соответствует так называемой критической температуре. При температуре, равной критической, кривая кипения обрывается. Различия между жидкостью и газом исчезают. Каждое вещество характеризуется своими критическими параметрами. Для воды критическая температура равна 374º С, а критическое давление – 218,5 атм. Ясно, что при температурах выше критической невозможно существование жидкости и газа, разделенных четкой границей.