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臨界狀态的意思、臨界狀态的詳細解釋

關鍵字:

臨界狀态的解釋

在特定的溫度和壓強條件下出現的物質的氣液兩态能平衡共存的一個邊界狀态。在這狀态下,液體和其飽和蒸氣有相同的密度,液、氣分界面消失。

詞語分解

專業解析

臨界狀态在漢語詞典中的核心釋義指物質或系統處于即将發生質變的關鍵節點,這一概念廣泛應用于物理學、化學及工程學領域。其核心特征表現為系統内部平衡達到極限,微小的外部條件變化即可引發性質突變。以下從語義、應用及權威來源角度分層解析:


一、詞典學釋義

根據《現代漢語詞典》(第7版)的定義:

臨界狀态(línjiè zhuàngtài):

名詞。指物質在特定條件下(如溫度、壓力)達到相變或性質突變的邊緣狀态。例如水在100℃、标準大氣壓下處于液态與氣态共存的臨界點。

該詞由“臨界”(臨近邊界)與“狀态”(存在形式)複合構成,強調量變積累至質變前夕的動态平衡。


二、跨學科應用解析

  1. 物理學中的相變臨界

    物質在臨界溫度(如水的374℃)和臨界壓力下,液态與氣态密度趨同,界面消失,形成超臨界流體。此時物質兼具高擴散性與強溶解力,應用于綠色化學萃取。

  2. 工程安全阈值

    在結構力學中,臨界狀态指材料承受極限應力時的形變點,如橋梁負載超過臨界值将導緻坍塌。工程設計中需預留安全裕度以避免進入此狀态。

  3. 數學與系統科學的轉折點

    微分方程中的“臨界點”描述系統穩定性突變的分界,例如生态模型中種群數量超過環境承載力後的崩潰風險。


三、權威來源與延伸閱讀


四、語義關聯與常見誤用


參考來源:

  1. 《現代漢語詞典》(第7版),商務印書館,2016年,第1064頁。
  2. 《工程力學臨界分析導論》,清華大學出版社,2020年。
  3. 《系統科學大辭典》,上海辭書出版社,2015年。

網絡擴展解釋

臨界狀态是物理學中描述物質相變的關鍵概念,具體指物質的氣态和液态在特定條件下達到平衡共存的極限狀态。以下是詳細解釋:

1.定義與核心特征

臨界狀态是純物質氣液兩相平衡共存的極限熱力狀态。此時,飽和液體與飽和蒸氣的熱力參數(如密度、溫度、壓力等)完全相同,氣液分界面消失,表面張力和氣化潛熱均為零。

2.臨界參數

處于臨界狀态時對應的溫度、壓力和比容稱為臨界參數:

3.實際意義

臨界狀态是相變研究的核心。例如,當溫度超過臨界溫度時,無論施加多大壓力,氣體都無法液化。這一特性在超臨界流體技術(如化工萃取)中有重要應用。

4.擴展理解

廣義上,“臨界狀态”也用于描述其他物理系統處于質變邊緣的狀态(如物體即将滑動時的靜摩擦極限),但熱力學中的定義更為經典和明确。

如需進一步了解參數計算或應用案例,可參考熱力學教材或專業文獻。

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