Содержание
Критическая точка — вода — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Фазовая диаграмма для водяного пара.
[1] |
Критическая точка воды имеет следующие параметры: ркр22 136 МПа; / Кр 374 15 С.
[2]
Точка / ( — критическая точка воды. Выше температуры 373 С вода не может находиться в жидком состоянии ни при каком сколь угодно большем давлении, чем 219 82 — 105 Па. Выше критической температуры ни при каком давлении не происходит разделения на жидкую и газообразную фазы.
[3]
Критическая кривая Д л / Св, соединяющая критическую точку воды К л с критической точкой соли / С в ( в ряде случаев гипотетической, так как соль разлагается, еще не достигнув критического состояния), лежит в области ненасыщенных растворов и с кривой растворимости ( кривой трехфазного равновесия) не пересекается.
[4]
Максимум значении при содержании кремнезема и глинозема находится в области критической точки воды.
[5]
Растворимость различных солей в воде при высоких температурах.
[6] |
В некоторых случаях ( например, Na2SO4) растворимость с приближением к критической точке воды ( 374, 2) падает до нулевого значения; иногда зависимость усложняется, потому что в качестве второй фазы наряду с раствором появляется еще расплав, содержащий пары воды.
[7]
Политермы растворимости солей в присутствии паровой фазы.| Кривые p — v в системах Na2CO3 — h3O ( а и KLiSO4 — h3O ( б.
[8] |
Кривые растворимости солей ( рис. 64) при повышении температуры резко меняют ход и направляются к критической точке воды ( 374 2 С), что свидетельствует об очень быстром уменьшении растворимости. При достаточном приближении к критической температуре воды растворимость названных выше солей должна стать настолько незначительной, что наступление критических явлений следует ожидать уже при параметрах, практически совпадающих с критическими параметрами чистой воды.
[9]
Содержание г соли в 100 г Н2О.
[10] |
Эта точка плавления от прибавления хлористого натрия понижается до так называемой криогидратной точки, от которой кривая растворимости правильно поднимается до критической точки воды. У солей же, точка плавления которых лежит ниже критической температуры воды, например у нитрата серебра, кривая растворимости поднимается до точки плавления чистой соли. Между точкой плавления льда и криогидратной точкой находится в равновесии с насыщенным раствором лед. В криогидратной точке лед и поваренная соль находятся друг подле друга в равновесии с насыщенным раствором; выше этой точки в равновесии с насыщенным раствором находится поваренная соль. При всех температурах выше кривой растворимости раствор поваренный соли ненасыщен. Ниже кривой растворимости никакой раствор не обладает постоянством. Если удается приготовить подобные растворы, то может произойти самопроизвольное нарушение пересыщенного состояния, причем из таких растворов выкристаллизовывается либо лед, либо поваренная соль.
[11]
Политермы растворимости солей с отрицательным температурным коэффициентом растворения в присутствии паровой фазы ( без дополнительного давления.| Схемы проекций рТ ( а и рх ( б для системы соль — вода при образовании гидрата.
[12] |
Снижение растворимости соли с ростом температуры приводит к тому, что максимум давления пара насыщенных растворов в системах данного типа отсутствует: повышение температуры вызывает только увеличение давления пара, так как при этом концентрация соли в растворе уменьшается. При температуре, достаточно близкой к критической точке воды, растворимость соли столь незначительна, что состав и свойства жидкой и паровой фаз сближаются и становятся идентичными при температуре, практически совпадающей с критической температурой воды. До температуры кипения раствора зависимость давления водяного пара от температуры выражается плавно повышающейся кривой, как и для солей первого типа.
[13]
Высококонцентрированные жидкие растворы NaCl существуют при температурах, на сотни градусов превышающих критическую температуру воды; в системе NaCl — l — hO имеется критическая линия ( см. рис. 5), указывающая температуры, давления и концентрации, при которых паровые и жидкие фазы становятся идентичными. В системах же Na2SO4 — ЬЬО и CaSCu — HaO по результатам авторов [19] критическая линия стягивается в точку, практически совмещенную с критической точкой воды.
[14]
Фазы перехода информации в энергию, движение, массу или наоборот ( как вьысняется) на первый взгляд зафиксировать невооруженным глазом и без достаточной научной проработки невозможно. Генерализационная роль информации во всех без исключения процессах Вселенной проявляется в одновременном существовании различных фаз материи в состоянии равновесия, как это имеет место при двойной и тройной критических точках воды, сублимационных процессах двуокиси углерода и др. Проявления информационных форм обеспечивают не только состояния материи в двойной или тройной критических точках. Твердое, жидкое, газообразное, плазменное и безвоздушное одновременные проявления также являются результатом как бы четверной точки информационного ( состояния) равновесия Вселенной, которое обеспечивается на основе информационной ( тонкой) автонастройки таких мировых констант, как величина элементарного заряда, скорость света, постоянная Планка, гравитационная постоянная и др. В этом и заключается суть закона информационного равновесия ( ЗИР) Вселенной, который можно сформулировать следующим образом.
[15]
Страницы:
1
2
Critical point (thermodynamics) — Wikipedia
- Subcritical ethane, liquid and gas phase coexist.
- Critical point (32.17 °C, 48.72 bar), opalescence.
- Supercritical ethane, fluid.[1]
In thermodynamics, a critical point (or critical state) is the end point of a phase equilibrium curve. The most prominent example is the liquid–vapor critical point, the end point of the pressure–temperature curve that designates conditions under which a liquid and its vapor can coexist. At higher temperatures, the gas cannot be liquefied by pressure alone. At the critical point, defined by a critical temperature Tc and a critical pressure pc, phase boundaries vanish. Other examples include the liquid–liquid critical points in mixtures, and the ferromagnet-paramagnet transition in the absence of an external magnetic field.[2]
Contents
- 1 Liquid–vapor critical point
- 1.1 Overview
- 1.2 History
- 1.3 Theory
- 1.4 Table of liquid–vapor critical temperature and pressure for selected substances
- 2 Mixtures: liquid–liquid critical point
- 2.1 Mathematical definition
- 3 See also
- 4 References
- 5 Further reading
Liquid–vapor critical point[edit]
Overview[edit]
The liquid–vapor critical point in a pressure–temperature phase diagram is at the high-temperature extreme of the liquid–gas phase boundary. The dashed green line shows the anomalous behavior of water.
For simplicity and clarity, the generic notion of critical point is best introduced by discussing a specific example, the vapor-liquid critical point. This was the first critical point to be discovered, and it is still the best known and most studied one.
The figure to the right shows the schematic PT diagram of a pure substance (as opposed to mixtures, which have additional state variables and richer phase diagrams, discussed below). The commonly known phases solid, liquid and vapor are separated by phase boundaries, i.e. pressure–temperature combinations where two phases can coexist. At the triple point, all three phases can coexist. However, the liquid–vapor boundary terminates in an endpoint at some critical temperature Tc and critical pressure pc. This is the critical point.
In water, the critical point occurs at 647. 096 K (373.946 °C; 705.103 °F) and 22.064 megapascals (3,200.1 psi; 217.75 atm).[3]
In the vicinity of the critical point, the physical properties of the liquid and the vapor change dramatically, with both phases becoming even more similar. For instance, liquid water under normal conditions is nearly incompressible, has a low thermal expansion coefficient, has a high dielectric constant, and is an excellent solvent for electrolytes. Near the critical point, all these properties change into the exact opposite: water becomes compressible, expandable, a poor dielectric, a bad solvent for electrolytes, and prefers to mix with nonpolar gases and organic molecules.[4]
At the critical point, only one phase exists. The heat of vaporization is zero. There is a stationary inflection point in the constant-temperature line (critical isotherm) on a PV diagram. This means that at the critical point:[5][6][7]
- (∂p∂V)T=0,{\displaystyle \left({\frac {\partial p}{\partial V}}\right)_{T}=0,}
- (∂2p∂V2)T=0. {2}}}\right)_{T}=0.}
Isotherms of a gas. The red line is the critical isotherm, with critical point K. The dashed lines represent parts of isotherms which are forbidden since the gradient would be positive, giving the gas in this region a negative compressibility.
Above the critical point there exists a state of matter that is continuously connected with (can be transformed without phase transition into) both the liquid and the gaseous state. It is called supercritical fluid. The common textbook knowledge that all distinction between liquid and vapor disappears beyond the critical point has been challenged by Fisher and Widom,[8] who identified a p–T line that separates states with different asymptotic statistical properties (Fisher–Widom line).
Sometimes[ambiguous] the critical point does not manifest in most thermodynamic or mechanical properties, but is «hidden» and reveals itself in the onset of inhomogeneities in elastic moduli, marked changes in the appearance and local properties of non-affine droplets, and a sudden enhancement in defect pair concentration. {2}}}.}
However, the van der Waals equation, based on a mean-field theory, does not hold near the critical point. In particular, it predicts wrong scaling laws.
To analyse properties of fluids near the critical point, reduced state variables are sometimes defined relative to the critical properties[15]
- Tr=TTc,pr=ppc,Vr=VRTc/pc.{\displaystyle T_{\text{r}}={\frac {T}{T_{\text{c}}}},\quad p_{\text{r}}={\frac {p}{p_{\text{c}}}},\quad V_{\text{r}}={\frac {V}{RT_{\text{c}}/p_{\text{c}}}}.}
The principle of corresponding states indicates that substances at equal reduced pressures and temperatures have equal reduced volumes. This relationship is approximately true for many substances, but becomes increasingly inaccurate for large values of pr.
For some gases, there is an additional correction factor, called Newton’s correction, added to the critical temperature and critical pressure calculated in this manner. These are empirically derived values and vary with the pressure range of interest. [16]
Table of liquid–vapor critical temperature and pressure for selected substances[edit]
See also: Critical points of the elements (data page)
Substance[17][18] | Critical temperature | Critical pressure (absolute) |
---|---|---|
Argon | −122.4 °C (150.8 K) | 48.1 atm (4,870 kPa) |
Ammonia (NH3)[19] | 132.4 °C (405.5 K) | 111.3 atm (11,280 kPa) |
R-134a | 101.06 °C (374.21 K) | 40.06 atm (4,059 kPa) |
R-410A | 72.8 °C (345.9 K) | 47.08 atm (4,770 kPa) |
Bromine | 310.8 °C (584.0 K) | 102 atm (10,300 kPa) |
Caesium | 1,664.85 °C (1,938.00 K) | 94 atm (9,500 kPa) |
Chlorine | 143.8 °C (416.9 K) | 76.0 atm (7,700 kPa) |
Ethane (C2H6) | 31. 17 °C (304.32 K) | 48.077 atm (4,871.4 kPa) |
Ethanol (C2H5OH) | 241 °C (514 K) | 62.18 atm (6,300 kPa) |
Fluorine | −128.85 °C (144.30 K) | 51.5 atm (5,220 kPa) |
Helium | −267.96 °C (5.19 K) | 2.24 atm (227 kPa) |
Hydrogen | −239.95 °C (33.20 K) | 12.8 atm (1,300 kPa) |
Krypton | −63.8 °C (209.3 K) | 54.3 atm (5,500 kPa) |
Methane (CH4) | −82.3 °C (190.8 K) | 45.79 atm (4,640 kPa) |
Neon | −228.75 °C (44.40 K) | 27.2 atm (2,760 kPa) |
Nitrogen | −146.9 °C (126.2 K) | 33.5 atm (3,390 kPa) |
Oxygen (O2) | −118.6 °C (154.6 K) | 49.8 atm (5,050 kPa) |
Carbon dioxide (CO2) | 31.04 °C (304.19 K) | 72.8 atm (7,380 kPa) |
Nitrous oxide (N2O) | 36. 4 °C (309.5 K) | 71.5 atm (7,240 kPa) |
Sulfuric acid (H2SO4) | 654 °C (927 K) | 45.4 atm (4,600 kPa) |
Xenon | 16.6 °C (289.8 K) | 57.6 atm (5,840 kPa) |
Lithium | 2,950 °C (3,220 K) | 652 atm (66,100 kPa) |
Mercury | 1,476.9 °C (1,750.1 K) | 1,720 atm (174,000 kPa) |
Sulfur | 1,040.85 °C (1,314.00 K) | 207 atm (21,000 kPa) |
Iron | 8,227 °C (8,500 K) | |
Gold | 6,977 °C (7,250 K) | 5,000 atm (510,000 kPa) |
Aluminium | 7,577 °C (7,850 K) | |
Water (H2O)[3][20] | 373.946 °C (647.096 K) | 217.7 atm (22,060 kPa) |
Mixtures: liquid–liquid critical point[edit]
A plot of typical polymer solution phase behavior including two critical points: a LCST and an UCST
The liquid–liquid critical point of a solution, which occurs at the critical solution temperature, occurs at the limit of the two-phase region of the phase diagram. In other words, it is the point at which an infinitesimal change in some thermodynamic variable (such as temperature or pressure) leads to separation of the mixture into two distinct liquid phases, as shown in the polymer–solvent phase diagram to the right. Two types of liquid–liquid critical points are the upper critical solution temperature (UCST), which is the hottest point at which cooling induces phase separation, and the lower critical solution temperature (LCST), which is the coldest point at which heating induces phase separation.
Mathematical definition[edit]
From a theoretical standpoint, the liquid–liquid critical point represents the temperature–concentration extremum of the spinodal curve (as can be seen in the figure to the right). Thus, the liquid–liquid critical point in a two-component system must satisfy two conditions: the condition of the spinodal curve (the second derivative of the free energy with respect to concentration must equal zero), and the extremum condition (the third derivative of the free energy with respect to concentration must also equal zero or the derivative of the spinodal temperature with respect to concentration must equal zero). Mendeleev called the critical point the «absolute temperature of boiling» (Russian: абсолютная температура кипения; German: absolute Siedetemperatur).
- Менделеев, Д. (1861). «О расширении жидкостей от нагревания выше температуры кипения» [On the expansion of liquids from heating above the temperature of boiling]. Горный Журнал [Mining Journal] (in Russian). 4: 141–152. The «absolute temperature of boiling» is defined on p. 151. Available at Wikimedia
- German translation: Mendelejeff, D. (1861). «Ueber die Ausdehnung der Flüssigkeiten beim Erwärmen über ihren Siedepunkt» [On the expansion of fluids during heating above their boiling point]. Annalen der Chemie und Pharmacie (in German). 119: 1–11. doi:10.1002/jlac.18611190102. The «absolute temperature of boiling» is defined on p. 11: «Als absolute Siedetemperatur müssen wir den Punkt betrachten, bei welchem 1) die Cohäsion der Flüssigkeit = 0° ist und a2 = 0, bei welcher 2) die latente Verdamfungswärme auch = 0 ist und bei welcher sich 3) die Flüssigkeit in Dampf verwandelt, unabhängig von Druck und Volum. «Critical Temperature and Pressure». Purdue University. Retrieved 2006-12-19.
- «Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam» (PDF). International Association for the Properties of Water and Steam. August 2007. Retrieved 2009-06-09.
- «Critical points for some common solvents». ProSciTech. Archived from the original on 2008-01-31.
- «Critical Temperature and Pressure». Department of Chemistry. Purdue University. Retrieved 2006-12-03.
- P CR = 22,09 МПа
- T CR = 374,14 ° C (или 647,3 K)
- V CR = 0,003155 M3/KG
- 7
- 7 V . г = 2014 кДж/кг
- ч f = h г = 2084 кДж/кг
- с f = с г =4,406 кДж 903 вода диаграмма
Источник: wikipedia.org CC BY-SA- P cr = 22,09MPA
- T CR = 374,14 ° C (или 647,3 К)
- V CR = 0,003155 M3/KG
- U F = U
- U F = U
- U F = U
- U .
- H F = H G = 2084 кДж/кг
- S F = S G = 4,406 KJ/KG K
A SUPERCR. при давлении выше критического) не разделяется на две фазы при охлаждении при постоянном давлении (вдоль горизонтальной линии выше критической точки на фазовой диаграмме). Вместо этого его свойства меняются постепенно и непрерывно от тех, которые мы обычно связываем с газом (низкая плотность, большая сжимаемость) к жидкостям (высокая плотность, малая сжимаемость) без фазового перехода.
Как видно из паровых таблиц , по мере приближения к критической точке различия в физических свойствах (таких как плотность и энтальпия) между жидкой и паровой фазами становятся меньше . Например, ниже критической точки при давлении 21,8 МПа и температуре 373°С удельная энтальпия насыщенной жидкости составляет 1970 кДж/кг, а удельная энтальпия насыщенного пара 2230 кДж/кг. Удельная теплота парообразования составляет всего 260 кДж/кг. Именно в критической точке эти разности обращаются в нуль, и в этой точке исчезает различие между жидкостью и паром. теплота парообразования также обращается в нуль в критической точке .
Вблизи критической точки резко изменяются физические свойства жидкости и пара. Например, жидкая вода при нормальных условиях имеет низкий коэффициент теплового расширения, почти несжимаема, является отличным растворителем электролитов и имеет высокую диэлектрическую проницаемость. Но вблизи критической точки все эти свойства меняются на прямо противоположные: вода становится сжимаемой, имеет значительный коэффициент теплового расширения, имеет низкую диэлектрическую проницаемость, плохо растворяет электролиты. При давлениях выше критического физические свойства претерпевают быстрый переход, но без сингулярностей. При дальнейшем увеличении давления переход становится более плавным. Эта переходная область называется псевдокритическая область . При данном давлении температура, при которой удельная теплоемкость максимальна, называется псевдокритической точкой. Почти для всех известных материалов критическое давление намного превышает атмосферное давление. Поэтому мы не наблюдаем такого поведения в повседневной жизни.
Почти для всех известных материалов критическое давление намного превышает атмосферное давление. Поэтому мы не наблюдаем такого поведения в повседневной жизни. А вот по энергетика , есть много приложений для сверхкритической воды . Одним из способов повышения тепловой эффективности термодинамических циклов (например, цикла Ренкина) является повышение пиковой температуры и давления в котле. Паровые котлы высокого давления на тепловых электростанциях регулярно работают при давлениях и температурах, значительно превышающих критическую точку. Концепция SCWR.
Автор (Общественное достояние): Министерство энергетики СШАВ ядерной энергетике сверхкритический водяной реактор считается многообещающим достижением для атомных электростанций из-за его высокого теплового КПД (~45 % против ~33 % для существующих LWR). Эта концепция реактора работает при сверхкритическом давлении (т.е. выше 22,1 МПа) и относится к конструкциям реакторов поколения IV .
См. также: Реактор на сверхкритической воде
Ссылки:
Реакторная физика и теплогидравлика:
- J. R. Lamarsh, Introduction to Nuclear Reactor Theory, Readingley, MA, Addison 2nd ed.83).
- Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
- WM Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
- Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
- Тодреас Нил Э., Казими Муджид С. Ядерные системы, том I: Основы термогидравлики, второе издание. CRC-пресс; 2 выпуск, 2012 г., ISBN: 978-0415802871
- Зоури Б., Макдэниел П. Термодинамика в системах атомных электростанций. Спрингер; 2015 г., ISBN: 978-3-319-13419-2
- Моран Михал Дж., Шапиро Ховард Н. Основы инженерной термодинамики, пятое издание, John Wiley & Sons, 2006 г., ISBN: 978-0-470-03037-0
- Кляйнстройер К. Современная гидродинамика. Спрингер, 2010 г., ISBN 978-1-4020-8670-0.
- Министерство энергетики США, ТЕРМОДИНАМИКА, ТЕПЛОПЕРЕДАЧА И ПОТОК ЖИДКОСТИ. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1, 2 и 3. 19 июня.92.
См. выше:
Вода
Сверхкритическая жидкость – Энергетическое образование
Энергетическое образование
Меню навигации
ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
ИНДЕКС
Поиск
Эффективность электростанций повышается за счет работы при более высоких давлениях и температурах. Давление и температура, которых достигают некоторые электростанции, настолько высоки, что вода перестает быть жидкостью или газом. Вместо этого вода находится в сверхкритическая жидкость состояние. Углекислый газ также можно перевести в сверхкритическое флюидное состояние, что также может когда-нибудь оказаться полезным для энергетики.
Любая жидкость, доведенная до температуры и давления, при которых уже невозможно провести различие между жидкой и газовой фазами, становится сверхкритической жидкостью . Например, в воде критическая температура составляет 374 °С, а критическое давление — 22 МПа. За пределами этого давления и температуры вода достигает новой фазы, называемой сверхкритической 9.0198 жидкость фаза.
Некоторые современные электростанции, такие как сверхкритические угольные электростанции (самые современные из угольных электростанций) и сверхкритические ядерные реакторы (которые были предложены, но еще не построены), работают с водой (в качестве теплоносителя) в сверхкритической жидкости государство. Обычно, если вода в электростанции внезапно теряет давление (например, из-за утечки) или становится слишком горячей (недостаточное охлаждение или теплопередача), могут образовываться пузыри. Это паровое оборудование с катастрофическими последствиями. В ядерных реакторах резкое изменение плотности воды (переход от воды к пару) может привести к значительному изменению плотности, вызывая проблемы с ядерными реакциями. Поскольку сверхкритические флюиды не претерпевают фазового перехода, они не могут пузыриться, это было бы дополнительным фактором безопасности для ядерных реакторов.
Барон Шарль Каньяр де ла Тур открыл сверхкритические флюиды в 1822 году, проводя эксперименты с прерывистостью звука кремневого шара в герметичном стволе пушки, наполненном различными флюидами при различных температурах. Сверхкритическая вода может образовываться в природе в подводных вулканах. Сверхкритическая вода может образоваться глубоко под океанским дном из-за огромного давления и сильного тепла самого вулкана. [1]
Вода в сверхкритической фазе
Рисунок 1 Фазовая диаграмма сверхкритической воды [2]
На фазовой диаграмме воды (рис. 1) при повышении температуры и давления вода начинает пересекать линию солидуса и достигает тройной точки. Тройная точка обозначает температуру и давление, когда в воде присутствуют все три фазы. С этой точки, когда вода движется по линии ликвидуса, она достигает критической точки (КТ), где вода имеет только одну фазу. За пределами критической точки (область отмечена на фазовой диаграмме цифрой 4) молекулы воды не удерживаются водородной связью; следовательно, они могут плавать как свободные радикалы. Это одна из причин, по которой вода или жидкость в сверхкритическом состоянии обладают такой высокой растворимостью из-за их высокой реакционной способности. Если давление или температура изменены, плотность и вязкость сверхкритической воды меняются. Сверхкритическая вода может иметь совсем другие свойства, чем жидкая вода. Например, сверхкритическая вода является кислой и неполярной, тогда как жидкая вода является полярной и нейтральной. [1]
Более подробную информацию о сверхкритической воде можно найти здесь.
Применение сверхкритической воды
Существует множество применений сверхкритической воды, основное применение — использование сверхкритической воды в качестве зеленого растворителя. Он экологически безопасен, а также настраивается, т. Е. Давление и температура могут быть изменены. [3] Сверхкритические жидкости обеспечивают непрерывную экстракцию с использованием экономичных и в высшей степени нетоксичных материалов, и требуется только вентиляция для отделения растворителя от удаляемого материала. Экстракция включает в себя нанесение сверхкритического растворителя на любой материал, который удаляется, например, на кофейные зерна, которые удаляются из кофеина, и позволяя растворителю удалить экстрагируемое вещество. [4]
Процесс сверхкритического окисления водой направлен на уничтожение токсичных и вредных органических веществ и превращение их в экологически чистые продукты. Примерами обрабатываемых материалов являются диоксины, пестициды, биоотходы, промышленные сточные воды, осадок сточных вод и т.д. [3] Сверхкритическая вода представляет собой метод окисления сточных вод в закрытой системе, который выжигает всю органику во влажном потоке сточных вод. Аккуратность этого процесса заключается в том, что продукты сгорания являются относительно мягкими по сравнению с воспламенением, при котором образуются оксиды серы и азота. [3]На видео ниже показано, как выглядит сверхкритический диоксид углерода:
Further reading[edit]
Критическая точка воды — атомная энергетика
В термодинамике критическая точка (или критическое состояние ) является конечной точкой кривой фазового равновесия. Фазовая диаграмма воды представляет собой диаграмму давление-температура для воды, которая показывает, как все три фазы (твердая, жидкая и парообразная) могут сосуществовать вместе в тепловом равновесии. Вдоль линии парообразования жидкая и паровая фазы находятся в равновесии. Твердая и жидкая фазы находятся в равновесии вдоль линии сплавления, а вдоль линии сублимации твердая и паровая фазы находятся в равновесии. Единственная точка, в которой все три фазы могут находиться в равновесии, — это тройная точка. Линия испарения заканчивается на критическая точка , потому что нет отчетливого перехода от жидкой фазы к паровой фазе выше критической точки .
Выше критической точки нет процесса испарения при постоянной температуре . В критической точке состояния насыщенной жидкости и насыщенного пара идентичны . Температура, давление и удельный объем в критической точке называются критической температурой, критическим давлением и критическим объемом. Для воды эти параметры следующие: