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临界状态的意思、临界状态的详细解释

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临界状态的解释

在特定的温度和压强条件下出现的物质的气液两态能平衡共存的一个边界状态。在这状态下,液体和其饱和蒸气有相同的密度,液、气分界面消失。

词语分解

专业解析

临界状态在汉语词典中的核心释义指物质或系统处于即将发生质变的关键节点,这一概念广泛应用于物理学、化学及工程学领域。其核心特征表现为系统内部平衡达到极限,微小的外部条件变化即可引发性质突变。以下从语义、应用及权威来源角度分层解析:


一、词典学释义

根据《现代汉语词典》(第7版)的定义:

临界状态(línjiè zhuàngtài):

名词。指物质在特定条件下(如温度、压力)达到相变或性质突变的边缘状态。例如水在100℃、标准大气压下处于液态与气态共存的临界点。

该词由“临界”(临近边界)与“状态”(存在形式)复合构成,强调量变积累至质变前夕的动态平衡。


二、跨学科应用解析

  1. 物理学中的相变临界

    物质在临界温度(如水的374℃)和临界压力下,液态与气态密度趋同,界面消失,形成超临界流体。此时物质兼具高扩散性与强溶解力,应用于绿色化学萃取。

  2. 工程安全阈值

    在结构力学中,临界状态指材料承受极限应力时的形变点,如桥梁负载超过临界值将导致坍塌。工程设计中需预留安全裕度以避免进入此状态。

  3. 数学与系统科学的转折点

    微分方程中的“临界点”描述系统稳定性突变的分界,例如生态模型中种群数量超过环境承载力后的崩溃风险。


三、权威来源与延伸阅读


四、语义关联与常见误用


参考来源:

  1. 《现代汉语词典》(第7版),商务印书馆,2016年,第1064页。
  2. 《工程力学临界分析导论》,清华大学出版社,2020年。
  3. 《系统科学大辞典》,上海辞书出版社,2015年。

网络扩展解释

临界状态是物理学中描述物质相变的关键概念,具体指物质的气态和液态在特定条件下达到平衡共存的极限状态。以下是详细解释:

1.定义与核心特征

临界状态是纯物质气液两相平衡共存的极限热力状态。此时,饱和液体与饱和蒸气的热力参数(如密度、温度、压力等)完全相同,气液分界面消失,表面张力和气化潜热均为零。

2.临界参数

处于临界状态时对应的温度、压力和比容称为临界参数:

3.实际意义

临界状态是相变研究的核心。例如,当温度超过临界温度时,无论施加多大压力,气体都无法液化。这一特性在超临界流体技术(如化工萃取)中有重要应用。

4.扩展理解

广义上,“临界状态”也用于描述其他物理系统处于质变边缘的状态(如物体即将滑动时的静摩擦极限),但热力学中的定义更为经典和明确。

如需进一步了解参数计算或应用案例,可参考热力学教材或专业文献。

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