Проследим, как изменяется по мере повышения температуры область сосуществования двух фаз на К-диаграмме.
Рис. 88. Границы равновесия различных фаз вещества на -диаграмме
Прямолинейный участок экспериментальной изотермы уменьшается с ростом температуры и при критической температуре стягивается в одну точку К . Если соединить между собой точки начала горизонтальных участков на всех изотермах, а также точки концов этих участков, то получим некоторую кривую. Эта кривая представляет собой границу, отделяющую состояния, в которых вещество существует в двух находящихся в равновесии фазах, от однофазных состояний. Соответствующие точке К давление и объем получили название критических. Состояние вещества в точке К называется критическим состоянием.
В критической точке сливаются в одну три точки, в которых горизонтальный участок экспериментальной изотермы пересекает изотерму Ван-дер-Ваальса.
В критическом состоянии исчезает различие между жидкостью и газом, нет и никакой границы раздела между ними. При этом теряют смысл такие понятия, как поверхностное натяжение, теплота парообразования.
Сжимаемость вещества при приближении к критическому состоянию неограниченно возрастает: график изотермы в окрестности этой точки идет горизонтально и, следовательно, малое изменение объема вещества не сопровождается изменением давления. Это приводит к существованию больших флуктуаций плотности в критическом состоянии, которые проявляются, например, в явлении критической опалесценции — сильном рассеянии света на случайных неоднородностях.
Границы равновесия разных фаз вещества между собой показаны на диаграмме состояний. Граница является чисто условной и соответствует историческому делению газообразного состояния на пар и «истинный газ» в зависимости от того, находится ли вещество при температуре ниже или выше критической. В отличие от границы на этой диаграмме, при переходе через границу никаких качественных изменений в веществе не происходит.
