Pytanie:
Czy tlen powyżej punktu krytycznego jest zawsze płynem nadkrytycznym? Czy nadal wydawałoby się, że z grubsza jest zgodny z prawem gazu doskonałego?
uhoh
2019-10-09 18:10:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W tej odpowiedzi zapewniłem (bez „Licencji chemika”), że dopóki tlen jest powyżej punktu krytycznego zarówno w temperaturze (154,5 K), jak i ciśnieniu (50,4 bar), będzie działać być płynem nadkrytycznym.

Ten komentarz użytkownika, który moim zdaniem jest doświadczonym nurkiem, mówi:

Płetwonurkowie wykorzystują ten pomysł ( l) prawo gazowe dla butli z powietrzem i tlenem w celu obliczenia ilości pozostałego gazu dla 200 do 10 barów. Nie byłoby to możliwe, gdyby w zbiorniku znajdował się tlen w stanie nadkrytycznym.

Innymi słowy, prawo gazu doskonałego działa całkiem dobrze dla tlenu między 10 a 200 barów; dla danej temperatury ilość tlenu (liczba atomów lub masa w kg) jest zbliżona do liniowo proporcjonalnej do ciśnienia.

Komentarz sugeruje, że jest to dowód na to, że tlen nie może być płynem nadkrytycznym.

Pytanie (a):

  1. Kiedy tlen przekracza zarówno 50,4 bara, jak i 154,5 K, czy jest to zawsze płyn nadkrytyczny, koniec historii?
  2. Jeśli tak, to czy mimo wszystko nadal będzie on dość ściśle przestrzegał prawa gazu doskonałego?
Doświadczeni nurkowie nie muszą być doświadczonymi chemikami fizycznymi.Z drugiej strony, nie ma faktycznej fizycznej granicy między stanami gazowymi i nadkrytycznymi, więc możesz to nazwać, jak chcesz.To tylko kwestia wygody.
Widziałem „bezpostaciowy” używany do płynów powyżej ciśnienia krytycznego i temperatury krytycznej.Zasadniczo nadal zbliżają się do gazów idealnych, jeśli temperatura jest wystarczająco wysoka, a ciśnienie wystarczająco niskie, aby uzyskać małą gęstość płynu.
powiązane https://chemistry.stackexchange.com/questions/37088/why-must-both-the-critical-temperature-and-pressure-be-exceeded-to-achieve-the-s
Jeden odpowiedź:
Curt F.
2019-10-09 21:15:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink
  1. Tak . Każdy płyn o temperaturze jest powyżej temperatury krytycznej, a ciśnienie powyżej ciśnienia krytycznego jest z definicji płynem nadkrytycznym . Nie dajcie się zwieść wszystkim twierdzeniom, że płyny nadkrytyczne są wyjątkowe i dziwne, z różnymi niesamowitymi, dziwacznymi właściwościami. Odnosi się to do niektórych płynów nadkrytycznych w pobliżu punktu krytycznego , ale im dalej oddalasz się od punktu krytycznego, tym bardziej przypominają zwykły gaz nadkrytyczny. (Jedynym wyjątkiem jest tutaj to, że na gigantycznych ekstremach P i / lub T, ostatecznie płyny staną się plazmami, metalicznymi ciałami stałymi, czarnymi dziurami itp. Ale dopóki jest to płyn o tej samej substancji [brak reakcji chemicznych], wtedy będzie nadkrytyczne.)

  2. Tak , płyny nadkrytyczne często można modelować zgodnie z prawem gazu doskonałego. Dobrze się zastanowić, dlaczego warto wziąć pod uwagę teorię stanów odpowiadających sobie. Ta teoria mówi, że większość gazów ma najczęściej podobną ściśliwość $ Z = \ frac {PV} {nRT} $ , gdy są w „odpowiednich” stanach, co oznacza, że w podobnej temperaturze i ciśnieniu w odniesieniu do punktu krytycznego każdego gazu . Istnieją wykresy, których można użyć (w przybliżeniu) dla wielu, wielu rzeczywistych gazów. Rzeczy do uświadomienia:

    • Współczynnik ściśliwości $ Z $ jest miarą nieidealności. Idealne gazy zawsze mają współczynnik ściśliwości równy 1,0.
    • Możesz użyć wykresu, aby znaleźć przybliżone współczynniki ściśliwości dla wielu, wielu rzeczywistych gazów, jeśli znasz temperaturę krytyczną tego gazu $ T_c $ i presja krytyczna $ P_c $ . „Temperatura obniżona” to po prostu $ \ frac {T} {T_c} $ , podobnie jak ciśnienie.
    • Jeśli spojrzysz na uogólniony wykres współczynnika ściśliwości, spójrz na zależność od obniżonej temperatury! W temperaturze obniżonej do 2,0 linia jest prawie płaska na poziomie $ Z = 1,0 $ . Wskazuje to, że gaz zachowuje się prawie idealnie. Potrzeba dość bliskiego podejścia $ \ frac {T} {T_c} $ do 1,0, aby uzyskać silną nieidealność.
    • Krytyczna temperatura tlenu równa 154 K oznacza, że ​​ obniżona temperatura o 2,0 wymaga jedynie 309 K, czyli mniej więcej temperatury otoczenia. W tych temperaturach tlen będzie całkiem idealny, niezależnie od temperatury, aż do obniżonego ciśnienia 5 lub 8, co odpowiada 250 do 400 barów lub więcej.
To jest naprawdę świetne!Odpowiedziałeś na kilka dodatkowych pytań, które, jak sądzisz, miałem, ale nie zostały wyraźnie uwzględnione.Ładnie wykonane.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...