Перагрэтая вадкасць

Перагрэтая (метастабільная) вадкасць - вадкасць, нагрэтая вышэй тэмпературы кіпення. Перагрэтая вадкасць з'яўляецца прыкладам метастабільнага стану, у шэрагу энергетычных і тэхналагічных рэжымаў выклікае такія спецыфічныя дынамічныя з'явы, як выбуханебяспечнае закіпанне за кошт назапашанага цяпла, няўстойлівасць паверхні падзелу вадкасць-пара, фарміраванне фронту фазавага пераходу.

Існаванне перагрэтых (метастабільных) станаў звязана з абцяжараным пачатковай стадыі фазавага пераходу першага роду. Перарывісты характар пераходу (${\displaystyle dS\neq 0}$, ${\displaystyle dv\neq 0}$; тут ${\displaystyle S}$ - удзельная энтрапія, ${\displaystyle v}$ - удзельны аб'ём) выключае магчымасць ператварэння адначасова ва ўсёй масе рэчывы паблізу раўнавагі. Фазавы пераход пачынаецца ў асобных «пунктах» аднастайнай сістэмы, гэтыя пункты павінны задавальняць умове ${\displaystyle R>R_{r}}$ (${\displaystyle R}$ — радыус зародка, ${\displaystyle R_{r}}$ — радыус крытычнага зародка) - тады рост новай фазы суправаджаецца змяншэннем тэрмадынамічнага патэнцыялу.

Характарыстыкай патэнцыйнага бар'ера, які трэба пераадолець зародку для дасягнення крытычнага памеру, ёсць праца утварэння крытычнага зародка:

${\displaystyle W={\frac {1}{2}}V(P_{s}-P)\left(1-{\frac {v_{1}}{v_{2}}}\right),}$

${\displaystyle V={\frac {4}{3}}\pi R_{k}^{3},}$

дзе

• ${\displaystyle V}$ — аб'ём крытычнай бурбалкі,
• ${\displaystyle R_{k}}$ — радыус крытычнай бурбалкі,
• ${\displaystyle P_{s}}$ — ціск пару на лініі насычэння (пры дадзенай ${\displaystyle T}$),
• ${\displaystyle P}$ — ціск у вадкасці,
• ${\displaystyle v_{1}}$ — уздельны аб'ём вадкасці,
• ${\displaystyle v_{2}}$ — удзельны аб'ём пара.

${\displaystyle W}$ таксама можна запісаць праз раўнаважкія ўласцівасці:

${\displaystyle W={\frac {16\pi D^{3}}{3(P_{s}-P)^{2}\left(1-{\dfrac {v_{1}}{v_{2}}}\right)^{2}}},}$

где ${\displaystyle D}$ — каэфіцыент паверхневага нацяжэння.

Аргон, атмасферны ціск:

    Тнасычэння = -186 °C
    Тдасягальнага перагрэву = -142 °C.

Як бачна, на вопыце дасягаецца перагрэў ў 44 градуса.

Вада дазваляе ўстойлівы перагрэў да 200 °C. Нагрэтая да 300 °C вада можа існаваць у вадкім стане пры атмасферным ціску на працягу часу парадку мікрасекунд.^[1]

• Расцягнутая вадкасць

• Перегретая жидкость на YouTube. В. И. Гервидс. НИЯУ МИФИ (10.03.2011). — Физические демонстрации.