临界温度及“气”与“汽”的区别

我们经常在相关的书籍和报纸上看到:蒸汽、蒸汽轮机、汽化……这些词中的“蒸汽”是在水的旁边；气球、氧气和空气中的“气体”一词没有水。这就是为什么，要解释这个问题，我们还必须从物质的临界温度开始。要把一种物质从气态变成液态，我们可以增加压力，降低温度。但是这种方法能液化所有的气体吗？早在19世纪中叶，包括法拉第在内的许多科学家就在这一领域做了大量的研究工作。二氧化碳、氯化氢和其他气体在实验室里相继变成液体。然而，氧、氮、氢等不能一直液化。因此，人们不得不称这些“顽固分子”为永久气体。1869年，科学家们发现了一个有很高科学价值的有趣现象:要在压力下液化二氧化碳，其温度必须等于或低于31.1℃。高于31.1℃，无论压力有多高，都不能液化。实验表明，氯化氢、氨气等气体也有自己的“特殊温度”，但氯化氢是51.5℃，氨气是132℃。这时，科学家们明白了所谓的“永久气体”氧气、氮气等也有自己的“特殊温度”。只有把它们的温度降低到这个“特殊温度”并增加压力，它们才能被液化。然而，这些气体的“特殊温度”非常低，当时它们无法达到如此低的温度，因此它们不能被液化。随着低温技术的不断进步，“顽固派”已经一个接一个地被液化了。1908年，氦最终被熔化。每种物质的“特殊温度”称为该物质的临界温度。下表列出了一些物质的临界温度:

一般来说，超过临界温度的气体物质被记为“气体”。当“气体”被压缩时，它不能被液化。然而，如果低于临界温度的气态物质被写成“蒸汽”，则“蒸汽”可能在压力下液化。同一物质的“气体”和“蒸汽”在分子组成上没有区别，所以气体和蒸汽也没有严格的区别。出于习惯，人们经常写下室温下为液体的物质的“蒸汽”，例如水、酒精、汽油等。