Punt crític

De Viquipèdia

En química física, termodinàmica, química i física de la matèria condensada, un punt crític, també anomenat estat crític, especifica les condicions de temperatura i pressió en què l'estat líquid de la matèria deixa d'existir. A mesura que s'escalfa un líquid, la seva densitat es redueix mentre que la pressió i la densitat del vapor que es forma s'incrementa. La densitat del líquid i el vapor es van tornant similars entre elles fins que s'arriba a la temperatura crítica, en què les dues densitats són iguals i el límit líquid-gas desapareix. Més generalment, el punt crític és el punt final d'una corva d'equilibri d'estats, que separa dos estats de la matèria diferents. En aquest punt, els dos estats ja són indistingibles.

El punt crític en un diagrama d'estats és a l'extrem de temperatura superior del límit líquid-gas

En aquest diagrama d'estats, el límit d'estats entre el líquid i el gas no continua indefinidament. En canvi, s'acaba en un punt en el diagrama que es diu el punt crític. Això reflecteix el fet que, a temperatures i pressions extremament altes, els estats líquid i gasós es tornen indistingibles. En l'aigua, el punt crític es troba a uns 647 K (374 °C o 705 °F) i 22.064 MPa (3200 PSIA o 218atm).

Les variables crítiques són útils per a reescriure una equació d'estat per tal que sigui aplicable a tots els materials. L'efecte es similar a la d'una constant de normalització.

Segons la teoria de grup de renormalització, la propietat definidora de la criticalitat és que la característica natural de l'escala de longitud de l'estructura del sistema físic, anomenada longitud de correlació ξ, esdevé infinita. També hi ha línies en l'espai d'estats en les quals passa això: les línies crítiques.

En sistemes d'equilibri, el punt crític només s'assoleix afinant un paràmetre de control amb precisió. Nogensmenys, en alguns sistemes no equilibrats el punt crític atreu la dinàmica d'una manera que és robusta amb respecte als paràmetres de sistema, un fenomen anomenat criticalitat autoorganitzada.

El punt crític està descrit per una teoria de camp conformal.