Température critique
Définition
La température critique est la température limite au-dessus de laquelle un gaz miscible ne peut pas être liquéfié par compression. Au-dessus de cette température, il n'est pas possible de condenser un gaz en augmentant la pression. À cette température critique, s'il y a également une pression critique (la pression de vapeur du liquide à cette température), la substance est à son point critique.
En biologie, la température critique est l'une des températures extrêmes basse ou haute à laquelle résiste un organisme et ne meurt pas. En dessous de la température critique basse, l'organisme meurt (et idem pour la température critique haute).
La température critique du fluide "eau" :
Diagramme de phase avec ajout du comportement de substances telles que l'eau
Explications
La température critique est caractéristique de chaque substance. Les substances à des températures supérieures à la température critique ont un état d'agrégation semblable à un gaz, qui a un comportement très similaire à celui d'un gaz parfait.
Plus généralement, la température à laquelle se produit une transition de phase peut être appelée température critique.
Température critique des fluides
En chimie physique, on parle de température critique dans différents domaines; dans le cas d'une transition fluide, la température au-dessus de laquelle une substance ne peut exister à l'état liquide est définie comme critique.
Températures critiques et pressions critiques de certains éléments :
La température critique d'une substance est la température à laquelle et au-dessus de laquelle la vapeur de la substance ne peut pas être liquéfiée, quelle que soit la pression appliquée. Chaque substance a sa propre température critique.
Dans le cas des fluides, la température critique est définie comme la température au-dessus de laquelle une substance ne peut exister à l'état liquide, même si elle est soumise à une compression. Elle est définie pour la substance à l'état gazeux l'équation d'état de van der Waals.
La relation entre la température et la température critique est appelée température réduite et est une quantité sans dimension. La température réduite est utilisée par le théorème des états correspondants pour calculer le facteur de compressibilité d'un gaz ou d'un mélange gazeux.
La pression critique d'une substance est la pression nécessaire pour liquéfier un gaz à sa température critique. À température critique, les gaz peuvent être convertis en liquides en comprimant le gaz à une température appropriée. Les gaz deviennent plus difficiles à liquéfier à mesure que la température augmente car les énergies cinétiques des particules qui composent le gaz augmentent également.
Température critique des supraconducteurs
En supraconductivité, la température critique Tc est celle au-dessus de laquelle, si la substance continue à se refroidir, le matériau devient supraconducteur : il n'a plus de résistance électrique. Ainsi, dans le cas de la transition supraconductrice, la température en dessous de laquelle le matériau devient supraconducteur est définie comme critique.
Diagramme températures critiques vs. champs magnétiques critiques :
Graphique représentant la température critique par rapport au champ magnétique critique de 24 supraconducteurs à basse température.
La température critique d'un supraconducteur est généralement lié au champ magnétique critique Hc(T). Pour cette raison, on pourrait dire que la température critique devient de plus en plus basse à mesure que le champ magnétique critique augmente. Cependant, pour éviter un certain degré de confusion, la température critique est généralement prise comme une constante qui dépend du matériau (et qui est égale à la température à laquelle le changement de phase se produit en l'absence de champ magnétique), en prenant le champ magnétique critique en tant que fonction dépendant de la température.
Dans le cas des supraconducteurs de type II, deux températures critiques peuvent être considérées : Tc1 et Tc2, telles que Tc1 < Tc2. L'échantillon est dans un état supraconducteur lorsqu'il est à une température T < Tc1, et dans un état normal lorsque sa température est T > Tc2. Si la température se situe entre les deux températures critiques, le matériau est dans un état intermédiaire (également appelé état mixte) dans lequel coexistent des électrons à l'état supraconducteur et des électrons à l'état normal.
Comme on peut le voir sur le graphique, il existe une certaine corrélation entre la température critique et le champ magnétique critique à zéro absolu, de sorte que lorsque Tc est bas, Hc(T) est également faible, et vice versa.
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "température critique"
En biologie, la régulation de la température est un processus de maintien de l'organisme dans des conditions physiologiques optimales.
Un seuil de température est la condition physique thermique comme les conditions de confort pour les humains, de préférence pour les animaux et optimale pour...
La température est une grandeur physique de chaleur, chaude ou froide, mesurée en degrés par rapport à une échelle connue (Celsius °C, Fahrenheit °F, Kelvin...
La température absolue est la température mesurée à l'aide de l'échelle Kelvin à partir du zéro absolu (0 K).