Línea Widom

En el contexto del diagrama de fases presión-temperatura de una sustancia, y en particular del estado de fluido supercrítico , la línea de Widom es una línea que parte del punto crítico y que, de alguna manera, extiende la curva de coexistencia líquido-vapor por encima de dicho punto. Corresponde a los máximos o mínimos de ciertas propiedades físicas del fluido supercrítico, como la velocidad del sonido, la compresibilidad isotérmica y las capacidades caloríficas isocórica e isobárica. Un criterio común para ubicar la línea de Widom es, precisamente, el máximo de la capacidad calorífica isobárica.

De forma más general, la línea de Widom se define como la línea en el diagrama de fases presión-temperatura de una sustancia fluida a lo largo de la cual la longitud de correlación alcanza su valor máximo. ^{[ 1 ]} Siempre parte de un punto crítico . Se ha investigado para diversos sistemas, incluyendo, por ejemplo, el contexto del hipotético punto crítico líquido-líquido (o segundo punto crítico) del agua . ^{[ 2 ]}

Entre las líneas límite similares se encuentran la línea de Fisher-Widom y la línea de Frenkel , que también describen transiciones entre distintos comportamientos de los fluidos.

La línea de Widom, que recibe su nombre del físico teórico Benjamin Widom , es un concepto fundamental en la termodinámica de fluidos y los fenómenos críticos. Este concepto es relevante para las propiedades físicas de cualquier fluido monocomponente a presiones y temperaturas suficientemente altas, y su estudio constituye un área de investigación activa.

Se ha propuesto la línea de Widom ^{[ 3 ]} para diferenciar el comportamiento líquido del comportamiento gaseoso en fluidos supercríticos, donde la distinción tradicional entre líquido y gas ya no existe. Específicamente, en el lado de baja presión de la línea, el fluido exhibe un comportamiento gaseoso, mientras que en el lado de alta presión, se comporta más como un líquido. Esta separación no es un cambio de fase abrupto, sino una transición continua en algunas de las propiedades del fluido. Se ha observado en experimentos de laboratorio, por ejemplo, con metano fluido. ^{[ 4 ]} El concepto de la línea de Widom proporciona un marco útil para caracterizar y predecir las propiedades de los fluidos, que son importantes tanto para la investigación científica como para diversos procesos industriales.

• Límites líquido-gas supercríticos
• Diagrama de fases