กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 1 นาที

เส้นแห่งปัญญา

ในบริบทของแผนภาพเฟส ความดัน-อุณหภูมิ ของสาร และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสถานะของไหลยิ่งยวดเส้นวิโดม (Widom...

เส้นแห่งปัญญา

แผนภาพเฟสความดัน-อุณหภูมิ: สถานะยิ่งยวดเกิดขึ้นที่ความดันและอุณหภูมิสูงกว่าจุดวิกฤต เส้นประสีเขียวแสดงถึงความลาดชันที่ผิดปกติของขอบเขตเฟสของแข็ง-ของเหลวที่พบในสารบางชนิด รวมถึงน้ำ ในขณะที่เส้นประสีดำแสดงขอบเขตของบริเวณยิ่งยวด

ในบริบทของแผนภาพเฟส ความดัน-อุณหภูมิ ของสาร และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสถานะของไหลยิ่งยวดเส้นวิโดม (Widom line)คือเส้นที่ลากจากจุดวิกฤตซึ่งขยายเส้นโค้งการอยู่ร่วมกันของของเหลวและไอเหนือจุดวิกฤตออกไป เส้นนี้สอดคล้องกับค่าสูงสุดหรือต่ำสุดของคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของไหลยิ่งยวด เช่น ความเร็วเสียง ความสามารถในการอัดตัวที่อุณหภูมิคงที่ ความจุความร้อนที่ปริมาตรคงที่ และความจุความร้อนที่ความดันคงที่ เกณฑ์ทั่วไปในการระบุตำแหน่งของเส้นวิโดมคือค่าสูงสุดของความจุความร้อนที่ความดันคงที่

โดยทั่วไป เส้น Widom ถูกกำหนดให้เป็นเส้นในแผนภาพเฟส ความดัน-อุณหภูมิ ของสารเหลวซึ่งความยาวสหสัมพันธ์มีค่าสูงสุด[ 1 ]โดยจะเริ่มต้นจากจุดวิกฤต เสมอ มีการศึกษาเส้นนี้ในระบบต่างๆ รวมถึงในบริบทของจุดวิกฤตของเหลว-ของเหลว (หรือจุดวิกฤตที่สอง) ของน้ำตาม สมมติฐาน [ 2 ]

เส้นแบ่งเขตที่คล้ายกัน ได้แก่เส้นฟิชเชอร์-วิดอมและเส้นเฟรนเคลซึ่งอธิบายถึงการเปลี่ยนผ่านระหว่างพฤติกรรมของไหลที่แตกต่างกัน

ภาพรวม

ภาพแสดงการจำลองการเดือด เทียมของน้ำยิ่งยวดณ จุดตัดของเส้นวิดอม รูปที่ ก. แสดงสถานะของน้ำในระนาบความดันลดลง (Pr = P/Pcp) และอุณหภูมิลดลง (Tr = T/Tcp) เส้นการอยู่ร่วมกันด้านล่างจุดวิกฤต (CP) แยกเฟสของเหลวและก๊าซ และเส้นวิดอมด้านบน CP แยกสถานะน้ำยิ่งยวดที่คล้ายของเหลว (LL) และคล้ายก๊าซ (GL)

เส้นวิดอม (Widom line) ซึ่งตั้งชื่อตามเบน จามิน วิดอมนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีเป็นแนวคิดสำคัญในอุณหพลศาสตร์ของไหลและปรากฏการณ์วิกฤต แนวคิดนี้มีความเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพของไหลองค์ประกอบเดียวใดๆ ที่ความดันและอุณหภูมิสูงเพียงพอ และการศึกษาแนวคิดนี้เป็นหัวข้อวิจัยที่กำลังได้รับความสนใจอย่างมาก

เส้น Widom ได้รับการเสนอแนะ[ 3 ]เพื่อแยกพฤติกรรมคล้ายของเหลวและพฤติกรรมคล้ายก๊าซในของไหลยิ่งยวด ซึ่งการแบ่งแยกแบบดั้งเดิมระหว่างของเหลวและก๊าซไม่มีอยู่อีกต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทางด้านความดันต่ำของเส้น ของไหลจะแสดงพฤติกรรมคล้ายก๊าซ ในขณะที่ทางด้านความดันสูง ของไหลจะมีพฤติกรรมคล้ายของเหลวมากกว่า การแยกนี้ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงเฟสอย่างฉับพลัน แต่เป็นการข้ามผ่านอย่างต่อเนื่องในคุณสมบัติบางอย่างของของไหล ได้รับการสังเกตในการทดลองในห้องปฏิบัติการ เช่น ในของเหลวมีเทน[ 4 ] แนวคิดของเส้น Widom เป็นกรอบการทำงานที่มีประโยชน์สำหรับการกำหนดลักษณะและทำนายคุณสมบัติของของไหล ซึ่งมีความสำคัญต่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ

ดูเพิ่มเติม

เอกสารอ้างอิง

  1. HE Stanley, P. Kumar, G. Franzese, L. Xu, Z. Yan, MG Mazza, SV Buldyrev, S.-H. Chen และ F. Mallamace "ภาวะหลายรูปแบบของของเหลว: ความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้กับพฤติกรรมที่ผิดปกติของน้ำ" European Physical Journal - Special Topics 161หน้า 1-17 (2008)
  2. Limei Xu, Pradeep Kumar, SV Buldyrev, S.-H. Chen, PH Poole, F. Sciortino และ HE Stanley "ความสัมพันธ์ระหว่างเส้น Widom และการเปลี่ยนผ่านแบบไดนามิกในระบบที่มีการเปลี่ยนเฟสของของเหลว-ของเหลว" PNAS 102หน้า 16558-16562 (2005)
  3. ซิเมโอนี, จิโอวานนา จูเลีย; บริค, ทาราส; โกเรลลี่, เฟเดริโก ไออาเช; กริช, ไมเคิล; รุออคโค, จานคาร์โล; ซานโตโร, มาริโอ; สโคปิญโญ่, ตุลลิโอ (2010) "เส้น Widom เป็นเส้นครอสโอเวอร์ระหว่างพฤติกรรมคล้ายของเหลวและคล้ายแก๊สในของไหลวิกฤตยิ่งยวด " ฟิสิกส์ธรรมชาติ . 6 (7): 503– 507. Bibcode : 2010NatPh...6..503S . ดอย : 10.1038/nphys1683 . ISSN 1745-2473 . 
  4. U. Ranieri, F. Formisano, FA Gorelli, M. Santoro, MM Koza, A. De Francesco, LE Bove "การเปลี่ยนผ่านจากการแพร่กระจายโมเลกุลแบบคล้ายแก๊สไปเป็นแบบคล้ายของเหลวในของไหลยิ่งยวดอย่างง่าย" Nature Communications 15, 4142 (2024)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Widom_line&oldid=1356541595 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เส้นแห่งปัญญา

ในบริบทของแผนภาพเฟส ความดัน-อุณหภูมิ ของสาร และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสถานะของไหลยิ่งยวดเส้นวิโดม (Widom...

ภาพรวม

ภาพแสดงการจำลองการเดือด เทียมของน้ำยิ่งยวดณ จุดตัดของเส้นวิดอม รูปที่ ก. แสดงสถานะของน้ำในระนาบความดันลดลง (Pr = P/Pcp) และอุณหภูมิลดลง (Tr = T/Tcp) เส้นการอยู่ร่วมกันด้านล่างจุดวิกฤต (CP) แยกเฟสของเหลวและก๊าซ และเส้นวิดอมด้านบน CP...

ดูเพิ่มเติม

ขอบเขตของของเหลว-ก๊าซวิกฤตยิ่งยวดแผนภาพเฟส

เอกสารอ้างอิง

↑ HE Stanley, P. Kumar, G. Franzese, L. Xu, Z. Yan, MG Mazza, SV Buldyrev, S.-H. Chen และ F. Mallamace "ภาวะหลายรูปแบบของของเหลว: ความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้กับพฤติกรรมที่ผิดปกติของน้ำ" European Physical Journal - Special Topics 161หน้า 1-17 (2008)↑ Limei Xu,...