Superkritični fluid je bilo koja tvar iznad svoje kritične temperature i kritičnog tlaka (vidi fazni dijagram). On ima jedinstvena svojstva koja se razlikuju i od plinova i od tekućina. Superkritični fluid ima svojstvo plina da penetrira u svaku poru kao i svojstvo tekućine da otapa materijale. Topljivost tvari raste s porastom gustoće (tj. s porastom tlaka). Primjerice, naftalen je praktički netopiv u niskotlačnom tekućem ugljičnom dioksidu. Na 100 bar topljivost je 10 g/L a na 200 bar je 50 g/L. Brzom ekspanzijom superkritične otopine dolazi do taloženja otopljene krutine.
Superkritična fluidna kromatografija (SFC) je hibridna tehnika plinske i tekućinske kromatografije. Važnost SFC je u tome što dopušta razdvajanje i određivanje skupina spojeva koje se uobičajeno ne mogu odrediti niti plinskom niti tekućinskom kromatografijom. Spojevi koji se određuju su ili neisparivi ili osjetljivi na povišenu temperaturu tako da se ne može upotrijebiti plinska kromatografija ili nemaju funkcionalnih grupa koje je moguće odrediti tekućinskom kromatografijom. SFC se može primijeniti za određivanje različitih materijala uključujući prirodne spojeve, droge, hranu, pesticide, herbicide, goriva i eksplozive.
Superfluidnost helija otkrio je 1938. sovjetski fizičar Pyotr Leonidovich Kapitsa. Helij-4 pokazuje superfluidna svojstva kada se ohladi ispod 2.18 K (-270.97 °C), tzv. lamda-točka (λ). Pri ovim temperaturama tekući helij (helij II) je fluid s ekstremno niskom viskoznošću i ekstremno visokom specifičnom provodnošću topline. Toplinska vodljivost helija II je oko tri milijuna puta veća od helija I (tekući helij iznad 2.18 K). Ako se helij II stavi u neku posudu, tekućina će se penjati po unutrašnjoj strani a spuštati po vanjskoj strani posude.
Toplinska ekspanzija je promjena dimenzija nekog materijala uzrokovana promjenom temperature. Sva tijela mijenjaju dimenzije s promjenom temperature. Promjena bilo koje linearne dimenzije tijela, ΔL, dana je izrazom
u kojem je α koeficijent linearnog rastezanja, Lo je početna ili referentna dimenzija pri temperaturi To (referentnoj temperaturi) a ΔT je promjena temperature koja uzrokuje promjenu dimenzije.
Promjena volumena uzorka čvrstog tijela ili tekućine, ΔV, dana je, pak, izrazom
u kojemu je γ koeficijent volumnog rastezanja, Vo je volumen uzorka pri temperaturi To a ΔV jest promjena volumena u temperaturnom intervalu ΔT. Za izotropne tvari, koeficijent volumnog rastezanja može se izračunati uz pomoć koeficijenta linearnog rastezanja: γ = 3α.
Toplina uvijek prelazi s tijela više na tijelo niže temperature. Brzina toka topline, H = dQ/dt, proporcionalna je temperaturnoj razlici, ΔT, pa analogno Ohmovom zakonu, možemo pisati:
Pri čemu se H mjeri u vatima a Rt je toplinski otpor, mjeren u K/W. Pretpostavimo, na primjer, da su u dvije kuće zidovi jednake debljine, ali su u jednoj od stakla a u drugoj od azbesta. Za hladna vremena, toplina će brže otjecati kroz staklenu kuću. Dakle, toplinski otpor azbesta veći je nego toplinski otpor stakla. Ako se lijeva i desna strana jednadžbe, koja predstavlja toplinski Ohmov zakon, podijeli s toplinskim kapacitetom C, dobije se Newtonov zakon hlađenja:
gdje je dT/dt brzina hlađenja ili grijanja, mjerena u K s-1, a C, toplinski kapacitet, mjeri se u J K-1.
Termit je stehiometrijska smjesa fino usitnjenog željezovog(III) oksida i aluminija. Aluminij reducira željezov oksid pri čemu se sam oksidira u aluminijev oksid
Ova reakcija je vrlo egzotermna a porast temperature (preko 2500 °C) dovoljan je za taljenje nastalog željeza. Termit se koristi za zavarivanje metala, primjerice željezničkih tračnica. Također se koristi u zapaljivim granatama i bombama.
Termodinamički zakoni temelj su termodinamike:
Prvi zakon ili zakon o očuvanju energije glasi: "Suma svih oblika energije u zatvorenom sustavu konstantna je."
Drugi zakon: "Toplina ne može sama od sebe prijeći s hladnijeg na toplije tijelo, i to ni neposredno ni posredno."
Treći zakon: "Entropija savršenog kristala približava se nuli kako se termodinamička temperatura približava nuli."
Termometri su sprave za mjerenje temperature. Linearno i volumensko toplinsko rastezanje makroskopska su svojstva tvari i lakše su mjerljiva od mikroskopskih svojstava, kojima se definira temperatura. Stoga se mjerenjem tih svojstava može odrediti temperatura. Termometri koji se zasnivaju na toplinskom rastezanju tvari su sekundarni instrumenti: moraju se baždariti, tako da se usporede s nekim standardnim termometrom. U termometru s tekućinom, živa ili alkohol se nalaze u staklenoj posudici. Povećanjem temperature povećava se volumen tekućine, što uzrokuje podizanje tekućine uskom kapilarnom cjevčicom. Visina razine tekućine u cjevčici je mjera temperature. Živinim termometrom mjere se temperature između -39 °C i 300 °C. Niže temperature mjere se alkoholnim termometrom. Bimetalni termometri imaju spiralnu oprugu sastavljenu od dva metala, različitih koeficijenata linearnog rastezanja. Promjenom temperature metali se različito produžuju pa se savijanje spirale prenosi na kazaljku, čiji otklon je mjera temperature.
Termosfera je sloj Zemljine atmosfere koji se proteže od mezosfere (80 km - 90 km iznad površine) do oko 500 km. Karakteriziran je brzim rastom temperature s porastom visine do oko 200 km, a zatim se izjednačava u području od 300 km do 500 km.
Titanij je 1791. godine otkrio William Gregor (Engleska). Dobio ime prema Titanima sinovima Geje, božice Zemlje iz grčke mitologije. To je srebrni, sjajni, tvrdi metal. Pri visokoj temperaturi gori na zraku. Prilikom zagrijavanja lako se spaja i s ugljikom, i s kisikom, i s dušikom. Izložena površina se presvuče oksidnim filmom. Ne reagira s lužinama niti s hladnim kiselinama, osim fluoridne. Vruće kiseline ga otapaju. Titanij je deveti element po rasprostranjenosti u Zemljinoj kori ali se malo gdje nalazi koncentriran u većim količinama. Glavne titanijeve rude su ilmenit (FeTiO3) i rutil (TiO2). Ima malu gustoću a veliku tvrdoću i korozijsku otpornost, pa se upotrebljava u vojnoj industriji za proizvodnju supersoničnih aviona i za izradu specijalnih aparata za kemijsku industriju.
Generalić, Eni. "Critical temperature." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav