Fenomena kritis pada cair

Jika cairan, seperti air, disegel pada tabung tertutup, sejumlah air tersebut akan menguap membentuk uap. Uap ini akan mendesak tekanan sama seperti gas lainnya, dengan temperature konstan, kesetimbangan akan terbentuk antara fase cair dan uap. tekanan uap yang dibentuk adalah karakteristik untuk setiap cairan dan konstan pada setiap temperatur tertentu, tekanan uap tersebut dikenal sebagai tekanan uap jenuh dari cairan. tekanan uap jenuh meningkat sebanding dengan suhu. Dapat dilihat pada 25 oC tekanan uap air adalah 23,76 mmhg. Sementara saat 100 oC tekanan uap airnya adalah 760 mmhg. Hal ini terjadi karena saat air dalam tabung tertutup dipanaskan lebih lanjut, semakin banyak air menguap dan tekanan terus meningkat. setiap saat ada garis demarkasi yang pasti atau disebut dengan meniskus, yang terdapat diantara fase cairan dan uap.namun, Ketika mencapai suhu 374 oC, meniskus menjadi garis putus-putus, memudar menjadi uap, dan menghilang. pada suhu ini, sifat fisik Cairan dan uap menjadi identik, dan tidak ada perbedaan dapat diamati antara keduanya. Cairan pada kondisi ini disebut dengan titik kritis. Suhu, tekanan uap jenuh, dan volume molar pada titik ini disebut temperatur kritis, tekanan kritis, dan volume kritis. Nilai-nilai mereka, yang konstan dan karakteristik untuk setiap bahan, dikenal sebagai konstanta kritis. Utuk air konstanta kritisnya adalah : tc:

pada pemanasan tabung tertutup bahkan sedikit di atas suhu kritis, tidak ada bukti dapat ditemukan dari adanya cairan. seluruh massa adalah gas dan tetap dalam keadaan itu tidak peduli seberapa tinggi dipanaskan, atau seberapa besar tekanan eksternal diterapkan. karena fenomena yang terjadi pada air memperlihatkan fenomena tersebut terjadi pada semua cairan, dapat disimpulkan bahwa tidak ada cairan dapat memiliki wujud pada temperature

fenomena kritis merupakan reaksi yang reversible. ketika tabung disegel didinginkan di bawah temperatur kritis, jika tekanan cukup tinggi meniskus muncul kembali, dan lagi akan timbul memiliki dua fase, cair dan uap.

Hubungan P-V-T gas dan cairan

data lengkap pertama dari hubungan PVT dari zat cair dan zat padat diperoleh dari Andrews dalam carbondioxide. Andrews mengukur variasi volume karbon dioksida dengan tekanan pada berbagai suhu konstan, dan ia mampu menunjukkan bahwa temperatur kritis karbon dioksida adalah …

figure 1-9 memperlihatkan plot dari tekanan vs volume untuk co2 pada berbagai temperatur konstan. Setiap plot P-V disebut dengan isothermal. data yang ada pada plot tersebut bukan berdasarkan andrews tetapi hasil gabungan dari beberapa penyelidikan berikutnya. isotermal 48,1 oc sangat mirip dengan plot hiperbolik yang terdapat pada hukum boyle dan tidak menunjukkan adanya karbon dioksida cair bahkan pada tekanan tertinggi yang dicapai. Kondisi yang sama terdapat pada …oc, kecuali bahwa sekarang data menunjukkan bahwa hukum boyle ketika diterapkan pada karbon dioksida jauh error, karena gas tidak menunjukkan reaksi idealnya. Pada 30,98 , co2 berwujud gas hanya sampai tekanan 73 atm (garis ab) . pada 73 atm (titik b), wujud cair pertama kali terlihat, karena suhu ini adalah suhu tertinggi di mana cairan diamati, 30.89 merupakan temperature kritis dari co2.

peningkatan lebih lanjut dalam tekanan pada suhu ini hanya menunjukkan adanya cairan, dan akibatnya garis ini harus mewakili kompresibilitas(sifat dapat ditempa) co2 cair pada suhu ini. Dibawah 30,98, karakteristik gas pada tekanan ini sangat berbeda, lebih tepatnya dapat dilihat pada 21,5 dan 13,1 isothermis. Pada 21,5, contohnya, hanya gas yang ada pada tekanan sepanjang garis di. Pada Cairan di i, volume n pertama kali muncul, dan tekanan pada system tetap konstan selama masih terdapat gas dam cairan. Pada tahap ini penggunaan lebih lanjut dari tekanan hanya menghasilkan pengembunan/pencairan gas sampai pada titik f. pada titik f semua gas telah mencair, dan penggunaan tekanan hanya dilakukan pada kompresi/pemadatan pada cairan, seperti yang terlihat pada garis fg. Pada suhu yang lebih rendah karakteristiknya sama dengan yang ada pada suhu 21,5, kecuali bagian horizontalnya, sesuai dengan kisaran baris dari cairan dan uap, menjadi lebih lama rendah temperaturnya.

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa, di area sebelah kiri puncak lengukngan dan dibawah garis bE, hanya co2 cair yang ada; pada area kanan garis bE dan pada area kanan puncak lengkungan, hanya co2 cair yang akan terlihat; sementara pada area puncak lengkungan merupakan kisaran keberadaan antara co2 cair dan gas.

Prinsip dari keadaan kontinnuitas

Untuk pertimbangan teoritis lebih lanjut penting untuk dijelaskan bahwa keadaan cair tidak menunjukkan garis tajam dan transisi diskontinu dari keadaan gas, tetapi merupakan kelanjutan dari fase gas ke daerah antarmolekul yang sangat kuat dan volume kecil. Ini dapat dilihat dari beberapa pertimbangan.