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气体加压液化的液化过程与临界状态曲线

更新时间:2024-01-07 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

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1)任何纯物质都有其惟一确定的临界状态YGR物理好资源网(原物理ok网)

2)在小于临界压力条件下,等压加热过程不存在气化段,液体由未饱和态直接变化为过热态YGR物理好资源网(原物理ok网)

3)在小于临界气温条件下,无论压力多高都不可能使二氧化碳液化YGR物理好资源网(原物理ok网)

4)在临界状态下,可能存在超流动特点YGR物理好资源网(原物理ok网)

5)在临界状态附近,水及水蒸气有大比定压潜热特点YGR物理好资源网(原物理ok网)

饱和蒸气压与临界状态播报YGR物理好资源网(原物理ok网)

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实际二氧化碳分子间存在吸引力,任何二氧化碳在一定湿度压力下就会液化,但理想二氧化碳不可能液化[2]。YGR物理好资源网(原物理ok网)

二氧化碳的液化通常须要降温和加压:降温可降低分子热运动形成的离散倾向;加压可以缩小分子宽度因而减小分子间引力。YGR物理好资源网(原物理ok网)

二氧化碳的液化有个气温界限:YGR物理好资源网(原物理ok网)

临界气温Tc:二氧化碳加压液化所容许的最高气温.YGR物理好资源网(原物理ok网)

临界压力pc:二氧化碳在临界气温下液化所须要的最小压力.YGR物理好资源网(原物理ok网)

临界容积Vc:物质在临界气温,临界压力下的摩尔容积.YGR物理好资源网(原物理ok网)

Tc,pc,Vc统称为二氧化碳的临界参数,是物质的一种特点参数.YGR物理好资源网(原物理ok网)

下表为几种二氧化碳临界状态的临界参数YGR物理好资源网(原物理ok网)

Tc/℃YGR物理好资源网(原物理ok网)

pc/MPaYGR物理好资源网(原物理ok网)

Vc/dm3·mol-1YGR物理好资源网(原物理ok网)

HeYGR物理好资源网(原物理ok网)

-268YGR物理好资源网(原物理ok网)

0.227YGR物理好资源网(原物理ok网)

0.0573YGR物理好资源网(原物理ok网)

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3.39YGR物理好资源网(原物理ok网)

0.0895YGR物理好资源网(原物理ok网)

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22.05YGR物理好资源网(原物理ok网)

0.0563YGR物理好资源网(原物理ok网)

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7.375YGR物理好资源网(原物理ok网)

0.0940YGR物理好资源网(原物理ok网)

实际二氧化碳的液化过程与临界状态,可从实验勾画的等温p-Vm图上表现下来,具体如图《临界状态曲线》所示。YGR物理好资源网(原物理ok网)

临界状态曲线YGR物理好资源网(原物理ok网)

(1)T>Tc的等温线YGR物理好资源网(原物理ok网)

T>Tc时二氧化碳不能液化,等温线表示二氧化碳状态的pVT变化。YGR物理好资源网(原物理ok网)

等温线较光滑,没有斜率的突变点。YGR物理好资源网(原物理ok网)

与同温下的理想二氧化碳的pVm=RT双曲线对照,可反映实际二氧化碳偏离理想行为的程度。YGR物理好资源网(原物理ok网)

(2)TYGR物理好资源网(原物理ok网)

等温线上均有一水平段,此时压力不变,而系统容积变化.水平段的压力随气温下降而减小,同时水平段宽度减短.气温为临界气温时,水平线缩至一点C.C点座标为Tc,pc,Vc,也称临界点.YGR物理好资源网(原物理ok网)

《临界状态曲线》图中:YGR物理好资源网(原物理ok网)

水平线对应的是气液两相平衡状态;YGR物理好资源网(原物理ok网)

低压红线对应气态;YGR物理好资源网(原物理ok网)

高压蓝线对应液态.YGR物理好资源网(原物理ok网)

(3)T=Tc的等温线及临界点YGR物理好资源网(原物理ok网)

临界点C处的座标是Tc,pc,Vc.YGR物理好资源网(原物理ok网)

Vc(l)=Vc(g),气液之间没有区别.YGR物理好资源网(原物理ok网)

C点是一个水平拐点,其物理特点是此点的一阶和二阶行列式都为零.。YGR物理好资源网(原物理ok网)

饱和曲线:联结各气温下的饱和蒸汽和液体的状态点成两条曲线.YGR物理好资源网(原物理ok网)

在饱和曲线之内的状态点均对应于气液两相平衡状态.YGR物理好资源网(原物理ok网)

实例播报YGR物理好资源网(原物理ok网)

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水的临界气温T=647.30K、临界压力Pc=22.1287兆帕、临界比容vc=0.00317立方米/千克。在气、液两相平衡共存的范围内,包括临界点,其定压比热容、容积热膨胀系数、等温压缩系数和绝热指数均趋向无限大。YGR物理好资源网(原物理ok网)

按照核裂变的原理,在核裂变中,科学家会用中子作“炮弹”去轰击U235等材料的原子核,当“炮弹”打入后,原子核都会分裂,成为两个新的原子核。由于这些裂变过程中有质量损失水的密度变化曲线,按照爱因斯坦的质能多项式,还会释放出能量。同时,原子核裂变过程中会释放出新的中子,倘若控制得当,这种中子就可以继续去功击原子核,保证核裂变反应不会停顿。YGR物理好资源网(原物理ok网)

所谓临界状态,就是核裂变形成出的新中子数目正好满足反应堆继续裂变的须要。假如中子数过多,反应堆运行都会不稳定,严重时甚至有爆燃的危险;反之,假如中子数过少,裂变反应则会停出来。YGR物理好资源网(原物理ok网)

为了防止危险,核反应堆都采取了多种举措吸收多余的中子,在冷却水底降低硼就是其中之一。YGR物理好资源网(原物理ok网)

超临界水播报YGR物理好资源网(原物理ok网)

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日本科学家近来在对大西洋底一处低温热液喷管进行考察时发觉,这个喷管附近的温度最高居然达到464°C,这除了是迄今为止人们在自然界发觉气温最高的液体,也是第一次观察到自然状态下处于超临界状态的水。这是人类第一次在自然状态下观察到超临界状态水的存在,曾经人们只能在实验室通过技术来达到水的超临界状态。YGR物理好资源网(原物理ok网)

所谓超临界水,是指当气压和湿度达到一定值时,因低温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸汽的密度刚好相同时的水。此时,水的液体和二氧化碳便没有区别,完全交融在一起,成为一种新的呈现高压低温状态的液体。安德里亚强调,超临界水具有两个明显的特点。一是具有极强的氧化能力,将须要处理的物质装入超临界水底水的密度变化曲线,充入氧和二溴化氢,这些物质都会被氧化和酯化。有的还能否发生起火,在水底冒出火焰。另一个特点是可以与油等物质混和,具有较广泛的融合能力。这种特性使超临界水才能形成奇特功能。YGR物理好资源网(原物理ok网)

对于超临界状态水的研究特别有意义。世界上有许多国家都在进行超临界水的研究和开发借助,其中以英国和法国最为突出。日本开发出一种技术,可以借助超临界水对污染物进行处理。[1]YGR物理好资源网(原物理ok网)

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