臨界溫度

臨界溫度圖片來源百度網原圖鏈接

使物質由氣態變為液態的最高溫度叫臨界溫度。每種物質都有一個特定的溫度，在這個溫度以上，無論怎樣增大壓強，氣態物質都不會液化，這個溫度就是臨界溫度。另外有生態學也有對於臨界溫度的釋義。

中文名:臨界溫度

外文名:Critical temperature

含 義:液體能維持液相的最高溫度

特 點:臨界溫度越低，越難液化

所屬學科:物理學

詞 性:名詞

目錄

定義

1.液體能維持液相的最高溫度叫臨界溫度。

2.物質處於臨界狀態時的溫度。

3.物質以液態形式出現的最高溫度。

4.高於臨界溫度，無論加多大壓力都不能使氣體液化。在臨界溫度時，使氣體液化所必須的最低壓力叫臨界壓力。

5.臨界溫度越低，越難液化。

特徵

通常所說的動植物生長發育的臨界溫度，指的是適溫區溫度的上限和下限，上限為臨界高溫，下限為臨界低溫。超越此溫度界限，生物就失出正常活動，進入休眠狀態。例如,蝗蟲的發育適溫範圍一般為18~42℃,溫度低於18℃或高於42℃，其發育就停滯，所以蝗蟲的發育臨界低溫和臨界高溫分別為18℃和42℃。

每種生物對溫度的適應都有各自相對穩定的幅度，有些種類能適應較大幅度的溫度變動，有些種類的適應幅度則較窄(表2)。

同種生物在不同的發育階段也常常有不同的臨界溫度。例如,粘蟲各蟲態的發育臨界低溫分別為:卵13.1℃、幼蟲7.7℃、蛹12.6℃和成蟲9.0℃。灰綠青黴的孢子發芽臨界高溫是43℃，而菌絲生長的臨界高溫則是40℃。大葉藻營養器官生長的臨界低溫是10℃，進行有性生殖的臨界低溫則是15℃。

臨界致死高溫是致死高溫區的下限，而臨界致死低溫則是致死低溫區的上限。超越此限的高溫或低溫都能使生物在短時間內死亡。臨界致死高溫或低溫閾限的確定以被測試種群的50%個體死亡為依據，用溫度-死亡率曲線圖求出。這裡還有時間因素，即溫度作用的時間。三化螟幼蟲在46℃條件下經歷幾分鐘即死亡，大豆象幼蟲可忍受55℃高溫20分鐘。一般說來，致死高溫和致死低溫的致死時間是隨高溫的增高和低溫的降低而縮短。在自然界，溫度特別高的時間都比較短暫;而在高緯度，極低溫的時間可持續很長。因而後者對生物生存的影響，顯得更為重要。生物對於這種不利的溫度條件的適應方式是多種多樣的，休眠、滯育、遷徙等是較為普遍的方式。

動植物生長發育的臨界溫度既受其自身生理狀態的影響，也受外界因素的影響。含水量低的植物種子可經受極低的溫度。環境的溫度或雨量可改變某些動物的臨界溫度;如粘蟲卵發育的適溫上限在相對濕度為63%以上時是32℃左右;但在相對濕度為40%時,同樣的溫度便成為它的致死高溫了。食物也是一個重要影響因素，食物的短缺會降低動物的禦寒能力。

測定生物生長發育臨界溫度的方法主要有直接觀測法和邏輯斯諦曲線法(見有效溫度)，但所得結果僅是近似值，因為測量時並未考慮除溫度外的其他因素的影響，而且自然界的溫度也是經常變動的。

掌握某種生物生長發育的臨界溫度，就知道它的適溫範圍。生物生長發育的適溫範圍決定着它在地球上的分布和活動範圍。適溫範圍大，分布就廣;適溫範圍小，分布就窄。例如，中國東北地區的白樺和雲杉不耐高溫，因而在華北平原不生長;樟樹受臨界低溫的限制只能分布在長江以南。又如，由於中國北方冬季寒冷，三化螟僅分布在北緯36°以南地區;粘蟲在北緯32°地區不能越冬，因而才有遷飛活動。

說明

每種物質都有一個特定的溫度，在這個溫度以上，無論怎樣增大壓強，氣態物質不會液化，這個溫度就是臨界溫度。因此要使物質液化，首先要設法達到它自身的臨界溫度。有些物質如氨、二氧化碳等，它們的臨界溫度高於或接近室溫，對這樣的物質在常溫下很容易壓縮成液體。有些物質如氧、氮、氫、氦等的臨界溫度很低，其中氦氣的臨界溫度為-268℃。要使這些氣體液化，必須相應的要有一定的低溫技術，以使能達到它們各自的臨界溫度，然後再用增大壓強的方法使它液化。

通常把在臨界溫度以上的氣態物質叫做氣體，把在臨界溫度以下的氣態物質叫做汽。臨界溫度物質處於臨界狀態時的溫度，稱為「臨界溫度」。降溫加壓，是使氣體液化的條件。但只加壓，不一定能使氣體液化，應視當時氣體是否在臨界溫度以下。如果氣體溫度超過臨界溫度，無論怎樣增大壓強，氣態物質也不會液化。例如，水蒸汽的臨界溫度為374℃，遠比常溫度要高，因此，平常水蒸汽極易冷卻成水。其他如乙醚、氨、二氧化碳等，它們的臨界溫度略高於或接近室溫，這樣的物質在常溫下很容易被壓縮成液體。但也有一些臨界溫度很低的物質，如氧、空氣、氫、氦等都是極不容易液化的氣體。其中氦的臨界溫度為-268℃。要使這些氣體液化。必須具備一定的低溫技術和設備，使它們達到它們各自的臨界溫度以下，而後再用增大壓強的方法使其液化。

導體由普通狀態向超導態轉變時的溫度稱為超導體的轉變溫度，或臨界溫度，用Tc表示。

臨界溫度圖片來源百度網原圖鏈接

應用

超臨界水以其獨特的性質，作為溶劑和反應介質在許多領域(如環境治理、材料科學、分析化學等方面)有着諸多的應用。在超臨界狀態下進行的化學反應，通過控制壓力、溫度以操縱反應環境，具有增強反應物和產物的溶解度，提高反應轉化率，加快反應速率，沒有二次污染產生等顯著的優點。因此，弄清超臨界水的熱力學、動力學和靜電性質對進一步深入研究反應體系是非常必要的 。

超臨界水的性質流體的臨界點在相圖上是氣體—液體共存曲線的終點，它由一個具有固定不變的溫度和壓力的點來標誌，在該點氣相和液相之間的差別剛好消失，成為一均相體系。水的臨界溫度是374.3℃，臨界壓力是22.05MPa。當體系的溫度和壓力超過臨界點值時，就被稱為「超臨界的」水，是介於氣體和液體之間的一種特殊的狀態。由於水的臨界點是相圖上氣液共存曲線的終點，是所謂的二級相變之一，這決定了任何水的狀態方程的比偏微分都要在臨界點發散到正的或負的無窮大。所以在臨界、超臨界條件下，水的性質與常溫、常壓下水的性質相比有了很大變化。

現代化超臨界蒸汽發電廠在高達300bar的壓力和600℃的溫度下運行，燃煤淨效率為45%左右。（以低熱值LHV為基礎），淨效率取決於煤種和電廠位置。近20年來，為研製這些電廠鍋爐和蒸汽輪機用新型鋼材做了大量的工作。最近，試驗了多種能承受高達650℃蒸汽溫度的新型鋼材；正在考慮使用鎳合金以便承受更高的溫度。

蒸汽溫度和循環效率一直都在穩定地提高。據預測，這一趨勢將繼續下去。預計，今後5年內，現代化電廠運行溫度將達620℃，到2020年，電廠運行溫度將達650－700℃，循環效率則可達到50%－55%。

除了設備材料開發活動之外，蒸汽循環各個方面的優化研究與開發（R&D）也正在進行。這項工作的目標是改善電廠的輔助設備和循環設計及最優化、提高給水溫度以及降低煙氣溫度。立式爐管的使用可以反映即將出現的重大技術進展。

臨界溫度圖片來源百度網原圖鏈接

生物臨界溫度

在生態學中指生物進行正常生命活動（生長、發育和生殖等）所需的環境溫度的上限或下限。生物的一切生命活動都是在一定的環境溫度中進行的。一般說來，植物生長發育所要求的溫度條件在0～50℃範圍內；變溫動物在6～36℃；恆溫動物由於自身有調節體溫的能力，對環境溫度的適應範圍廣些。環境溫度若超出生物所要求的範圍，生物的生命活動就會出現停滯；溫度過高或過低會導致生物體死亡。依據生物對溫度的反應，可將溫度劃分為幾個溫區。

通常所說的動植物生長發育的臨界溫度，指的是適溫區溫度的上限和下限，上限為臨界高溫，下限為臨界低溫。超越此溫度界限，生物就失出正常活動，進入休眠狀態。例如，蝗蟲的發育適溫範圍一般為18～42℃，溫度低於18℃或高於42℃，其發育就停滯，所以蝗蟲的發育臨界低溫和臨界高溫分別為18℃和42℃。

每種生物對溫度的適應都有各自相對穩定的幅度，有些種類能適應較大幅度的溫度變動，有些種類的適應幅度則較窄。 同種生物在不同的發育階段也常常有不同的臨界溫度。例如，粘蟲各蟲態的發育臨界低溫分別為：卵13.1℃、幼蟲7.7℃、蛹12.6℃和成蟲9.0℃。灰綠青黴的孢子發芽臨界高溫是43℃，而菌絲生長的臨界高溫則是40℃。大葉藻營養器官生長的臨界低溫是10℃，進行有性生殖的臨界低溫則是15℃。

臨界致死高溫是致死高溫區的下限，而臨界致死低溫則是致死低溫區的上限。超越此限的高溫或低溫都能使生物在短時間內死亡。臨界致死高溫或低溫閾限的確定以被測試種群的50%個體死亡為依據，用溫度－死亡率曲線圖求出。這裡還有時間因素，即溫度作用的時間。三化螟幼蟲在46℃條件下經歷幾分鐘即死亡，大豆象幼蟲可忍受55℃高溫20分鐘。一般說來，致死高溫和致死低溫的致死時間是隨高溫的增高和低溫的降低而縮短。在自然界，溫度特別高的時間都比較短暫；而在高緯度，極低溫的時間可持續很長。因而後者對生物生存的影響，顯得更為重要。生物對於這種不利的溫度條件的適應方式是多種多樣的，休眠、滯育、遷徙等是較為普遍的方式。

動植物生長發育的臨界溫度既受其自身生理狀態的影響，也受外界因素的影響。含水量低的植物種子可經受極低的溫度。環境的溫度或雨量可改變某些動物的臨界溫度；如粘蟲卵發育的適溫上限在相對濕度為63%以上時是32℃左右；但在相對濕度為40%時，同樣的溫度便成為它的致死高溫了。食物也是一個重要影響因素，食物的短缺會降低動物的禦寒能力。 測定生物生長發育臨界溫度的方法主要有直接觀測法和邏輯斯諦曲線法(見有效溫度)，但所得結果僅是近似值，因為測量時並未考慮除溫度外的其他因素的影響，而且自然界的溫度也是經常變動的。

掌握某種生物生長發育的臨界溫度，就知道它的適溫範圍。生物生長發育的適溫範圍決定着它在地球上的分布和活動範圍。適溫範圍大，分布就廣；適溫範圍小，分布就窄。例如，中國東北地區的白樺和雲杉不耐高溫，因而在華北平原不生長；樟樹受臨界低溫的限制只能分布在長江以南。又如，由於中國北方冬季寒冷，三化螟僅分布在北緯36°以南地區；粘蟲在北緯32°地區不能越冬，因而才有遷飛活動。