Критическая температура воды: Критическая температура — вода — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Критическая температура — вода — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Критическая температура воды равна 374; этой температуре соответствует давление р — 225 ата.
 [1]

Критическая температура воды равна 374 0 С, критическое давление — 221 4 атм ( эталонное давление) и критический объем — 45 мл / моль.
 [2]

Нагревание перегретой водой Критическая температура воды равна 374; этой температуре соответствует давление р225 ата.
 [4]

Определим критическую толщину льда и критическую температуру воды, при которых произойдет полное замерзание воды в трубе при данных условиях.
 [5]

При температурах, близких к критической температуре воды, невозможно обнаружить проявление каких-либо элементов квазикристалличности. Однако в обычных условиях, в которых определяется теплота гидратации, квазикристаллическая структура должна иметь существенное значение для энергетики процесса гидратации. Эта идея была впервые высказана Берналом и Фаулером, а затем ими и многими другими авторами использовалась при расчете теплот гидратации.
 [6]

Но уже при приближении к критической температуре воды на изотермах появляется выпуклость к оси давлений, которая по мере повышения температуры становится все более и более явственной и при температурах, достаточно близких к критической температуре воды ( например, 348 и 373 С Li2SO4 — h3O, 372 С K2SO4 — h3O, 370 С KLiSO4 — Н2О, 350 С Na4SO4 — Н2О), становится очень четко выраженной.
 [8]

При температурах, приближающихся к критической температуре воды, когда растворимость отдельно взятых солей очень мала, эвтонические растворы тройной системы весьма концентрированны и, например, при 370 С содержат — 50 вес. В отсутствие химических взаимодействий, приводящих к образованию новых кристаллических фаз, этот факт повышения растворимости можно объяснить только тем, что по крайней мере при указанных температурах эвтонические растворы отделены от растворов пограничных двойных систем областью расслаивания.
 [10]

Диаграмма давление-состав системы w — гексадекан-вода при 363 и 365 С.  [11]

Область равновесий жидкость-газ стягивается в точку при критической температуре воды, вторая область существует и при температурах, превосходящих критическую температуру воды. Критические точки второй области равновесий характеризуются резким увеличением давления при возрастании температуры.
 [12]

Последняя при температурах, почти совпадающих с критической температурой воды, переходит в надкритическое состояние.
 [13]

Однако диапазон рабочих температур здесь резко ограничен значениями критических температур воды — 374 С и этанола — 243 С. Только в этом узком интервале температур ( 243 — 374 С) термодинамически могут сосуществовать газообразный этанол и жидкая вода. Чтобы вода не испарялась, давление должно быть, очевидно, выше критического давления воды, которое при / 374 С составляет 21 7 МПа. Критическая температура этилена 9 7 С значительно меньше и не определяет рабочей температуры процесса.
 [14]

У каждого вещества имеется своя критическая температура ( например, критическая температура воды 374 С, кислорода — 118 С, водорода — 240 С, гелия — 268 С.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Критическая точка (термодинамика) — frwiki.wiki

Не следует путать с тройной точкой .

Для одноименных статей см. Критический момент .

Критическая точка из чистого вещества является точкой в температура — давление диаграммы, как правило, обозначается через C, где жидкость — газ равновесной кривой концах . Температура Т _С, а давление Р _С критической точки называют критической температурой и критическое давление чистого вещества. Мольный объем и плотность чистого вещества при этой температуре и давлении ( V _C и р _С ) называются критическим объемом и плотностью критической (чаще, но неправильно, критическая плотность ).

Выше критической температуры, как и выше критического давления, невозможно наблюдать изменение состояния жидкость-газ, жидкость называется сверхкритической .

Резюме

• 1 Особенности
  • 1.1 Критическая опалесценция
  • 1.2 Обход критической точки
• 2 Примеры
• 3 Примечания и ссылки
• 4 См. Также
  • 4.1 Связанные статьи
  • 4.2 Внешние ссылки

Характеристики

Трехмерный график молярного объема — температуры — давления ( ВТП ).

Изотермы на диаграмме молярный объем — давление ( ВП ).

Вдоль газожидкостной равновесной кривой (которая начинается от в твердое тело-жидкость-газ тройной точки, как правило, обозначается Т ), разность плотностей между жидкостью и газом ,, уменьшается, пока она не равна нулю в точке критического C . В этот момент все свойства двух фаз ( показатель преломления, удельная теплоемкость и  т. Д. ) Становятся идентичными.
ρл-ρграмм{\ displaystyle \ rho _ {\ mathrm {l}} — \ rho _ {\ mathrm {g}}}

При температурах и давлениях выше, чем у критической точки, жидкость является сверхкритической  : мы больше не можем отличить жидкую фазу от газовой фазы, мы непрерывно переходим от свойств жидкости (при высоком давлении и относительно низкой температуре) к свойствам газа (при относительно низком давлении и высокой температуре): чистое вещество тогда квалифицируется как сверхкритическая жидкость .

Если мы изменим температуру и давление так, чтобы репрезентативная точка на диаграмме температура-давление двигалась, не пересекая кривую равновесия, мы наблюдаем только непрерывную эволюцию, даже если мы начнем с точки в жидкой области, чтобы достичь точки в газовой сфере. Только при пересечении этой линии можно наблюдать фазовый переход жидкость → газ ( испарение ) или газ → жидкость ( сжижение ).

Иногда мы говорим о критическом состоянии жидкости, температура и давление которой близки к критической точке, это «состояние» имеет необычные свойства, такие как критическая опалесценция . Но это не состояние материи в смысле термодинамики (отсутствие разграничения изменениями состояния ).

Мы также говорим о сверхкритическом состоянии для состояния сверхкритической жидкости . Строго говоря, это не состояние вещества в смысле термодинамики, а промежуточная ситуация между жидким состоянием и газообразным состоянием и неразрывно с этими двумя состояниями.

Критическая опалесценция

Если мы рассмотрим переход при постоянной температуре, очень близкой к критической точке, мы увидим, что «небольшой» перепад давления вызывает «большое» изменение объема: сжимаемость бесконечна в критической точке, крошечный перепад давления. значительные вариации в объеме и плотности. Свойства, зависящие от плотности ( диэлектрическая проницаемость, показатель преломления ), плохо определяются при прохождении критической точки. В статистических флуктуациях становятся макроскопическими: жидкость ведет себя визави свет как сосредоточенная туман; говорят о «феномене критической опалесценции  ». Исторически описание этих флуктуаций Эйнштейном и Смолуховским было важным шагом на пути к торжеству атомистических теорий.

Обойти критическую точку

Можно довольно легко провести эксперимент, известный как «обход критической точки», который заключается в переводе тела из жидкой фазы в газообразную, пересекая линию фазового перехода на диаграмме TP (например, повышая температуру при постоянном давлении. ), затем вернуться к начальным условиям, не пересекая их (изменяя и давление, и температуру так, чтобы критическая точка была обойдена), следовательно, без видимого перехода, затем начать снова столько раз, сколько требуется: таким образом, наблюдается последовательность явлений кипения, разделенных непрерывными эволюциями без видимых проявлений и, следовательно, без конденсации. Это явление обхода критической точки используется под названием сверхкритической сушки для полного высушивания образца без его разрушения, в частности, с помощью электронной микроскопии .

Примеры

Каждое химическое тело имеет критическую точку, характеризуемую критической температурой ( T _C ), критическим давлением ( P _C ) и критической плотностью (или массовым объемом) ( V _C или ρ _C ).

• Вода (H ₂ O_{): T c = 374,15  ° C, P c = 22,12  МПа ( 221,2  бар, приблизительно 220  атм ).}
• Метан (CH _{4): T c = -82,6  ° C, P C = 4600  кПа .}
• Этилен (C ₂ H _{4): T c = 9,19  ° C, P c = 5060  кПа .}

Примечания и ссылки

1. ↑ (in) Свойства воды и пара в единицах СИ — 1969 Подготовлено Эрнстом Шмидтом, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York — Р. Ольденбург Мюнхен
2. ↑ (in) «вода» в NIST / WebBook
3. ↑ Пресс- релиз CNRS (Франция) « Первые научные результаты прибора DECLIC», оставленный на МКС 25 августа (Париж, 31 марта 2010 г. )
4. ↑ ^{a и b} (in) Ивона Овцарек и Кристина Блазей, «  Рекомендуемые критические температуры. Часть I. Алифатические углеводороды  », Journal of Physical and Chemical Reference Data, vol.  32, п ^о  4,4 августа 2003 г., стр.  1411 ( DOI  10.1063 / 1.1556431 ).
5. ↑ ^{a и b} (in) Ивона Овцарек и Кристина Блазей, «  Рекомендуемые критические давления. Часть I. Алифатические углеводороды  », Journal of Physical and Chemical Reference Data, vol.  35, п ^о  4,18 сентября 2006 г., стр.  1461 ( DOI  10.1063 / 1.2201061 ).

Смотрите также

Статьи по Теме

• Сверхкритическая жидкость
• Формула Клапейрона
• Метод Joback
• Идеальный газ
• Настоящий газ
• Тройная точка

Внешние ссылки

• Страница Р ^г Пьер Карлес, научный сотрудник CNRS (Франция) и профессор механики жидкости на Жюсье.
• Парожидкостный, то термодинамика Конечно из Р ^г Клод Сен-Бланк, преподаватель, специалист впередачи тепла.
• Критическая точка СО2: видео эксперимента .

<img src=»//fr. wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Понимание сверхкритической воды — Renmatix

Вода, которая не является жидкостью, газом или твердым телом, является силой Plantrose.

Технология Plantrose использует воду для расщепления растений и превращения их в составные части растений для использования в инновационных ингредиентах экологически чистых и оздоровительных продуктов.

В процессе производства плантроз вода действует как растворитель и катализатор, декристаллизуя и растворяя целлюлозу и гидролизуя встречающиеся в природе полимеры растения. Вода способна на это, потому что она реагирует в сверхкритических условиях – как сверхкритическая вода (вода под давлением при высокой температуре).

Наблюдайте за сверхкритической реакцией в замедленной съемке, чтобы визуализировать, как разрушаются частицы во время превращения Plantrose.

Что такое сверхкритическая вода?

Чтобы понять сверхкритическую воду, вы должны представить себе, что происходит с обычной водой, когда к ней применяются высокие температуры и высокое давление. При температуре 373°C и давлении 220 бар обычная вода становится сверхкритической водой. «Сверхкритическое» можно рассматривать как «четвертое состояние» материала. Это не твердое тело, не жидкость и не газ, а выглядит как пар.

Итак, чтобы представить сверхкритическую воду, вспомните знакомый пример: кипящая вода на плите. Когда кастрюля с водой закипит, вы можете надавить на воду и не дать ей закипеть; это происходит, когда мы накрываем эту кастрюлю крышкой (или, в более экстремальном примере, то, что происходит в скороварке). Это действие увеличивает давление — так что вода на самом деле достигает более высокой температуры и превышает нормальную точку кипения — до тех пор, пока вы не превысите определенную более высокую температуру, а затем внезапно она снова начнет кипеть.

А теперь представьте, что вы находитесь в лаборатории и у вас есть оборудование для еще большего давления на воду, и она снова перестанет кипеть. Вы можете продолжать повышать температуру, а затем давление и температуру, пока не дойдете примерно до 373 градусов Цельсия. В то время, когда вы достигаете критической точки, вы не можете сжать воду обратно в жидкость — она всегда остается в чем-то похожем на пар. Она полностью сжимаема (в отличие от воды в жидкой фазе, которая не сжимается). Вот где вода становится сверхкритической.

Сверхкритическая жидкость – это любое вещество при температуре и давлении выше его критической точки, в котором не существует отдельных жидких и газообразных фаз. Он может просачиваться через твердые тела, как газ, и растворять материалы, как жидкость. Кроме того, вблизи критической точки небольшие изменения давления или температуры приводят к большим изменениям плотности, что позволяет «точно настроить» многие свойства сверхкритической жидкости.

Сверхкритические жидкости подходят для замены органических растворителей в ряде промышленных и лабораторных процессов. Углекислый газ и вода являются наиболее часто используемыми сверхкритическими жидкостями, которые используются для удаления кофеина в кофе и для производства ядерной энергии соответственно.

— Секели, «Что такое сверхкритическая жидкость?», Будапештский технологический и экономический университет

Важность температуры воды

Почему важна температура?

Температура является важным параметром качества воды и окружающей среды, поскольку она определяет виды и типы водной жизни, регулирует максимальную концентрацию растворенного кислорода в воде и влияет на скорость химических и биологических реакций.

Организмы в пределах экосистемы имеют предпочтительные температурные режимы, которые меняются в зависимости от времени года, возраста организма или стадии жизни и других факторов окружающей среды. Что касается химических и биологических реакций, то чем выше температура воды, тем выше скорость химических и метаболических реакций и тем меньше количество растворенных газов, которые она может содержать.

Сезонные колебания температуры ручья могут быть вызваны изменением температуры воздуха, угла наклона солнца, метеорологическими явлениями и рядом физических аспектов, связанных с ручьем и водоразделом. Эти физические характеристики включают происхождение ручья, скорость, типы растительности и покрытие, конфигурацию ручья, землепользование и процент непроницаемой площади в водоразделе. Например, узкая, глубокая хорошо затененная береговая линия снижает воздействие солнечного нагревания; в то время как широкий мелкий ручей будет больше подвержен солнечному нагреву.

В теплых ручьях температура не должна превышать 89 °F. Потоки холодной воды не должны превышать 68 °F. Часто летняя жара может привести к гибели рыбы в прудах, потому что высокие температуры уменьшают доступный растворенный кислород в воде.
‍

Температура (калькулятор индекса качества воды)
На основе изменения температуры по эталонному сайту

‍

Источник изображения: NSF Consumer Resources Индекс

Температура потока измеряется в двух местах. Контрольная площадка находится вверх по течению от любого источника теплового загрязнения, такого как охлаждающая вода, вытекающая из электростанции, или более теплая вода из притока ручья. Испытательный полигон находится ниже по течению от предполагаемого источника теплового загрязнения. Сравнение температуры воды между двумя участками позволит зафиксировать наличие и величину теплового загрязнения.

На контрольной площадке вверх по течению поместите термометр примерно в 0,5 дюйма от незатененного дна ручья или на несколько дюймов ниже поверхности воды. Держите термометр в воде, пока не будут достигнуты постоянные показания (примерно две минуты). Затем на том же участке попытайтесь измерить температуру воды в затененной части ручья. Усредните две температуры; усредненная температура становится температурой контрольного участка.

Запишите свои измерения в градусах Цельсия. (Чтобы преобразовать градусы Фаренгейта в градусы Цельсия, вычтите 32 и умножьте на 5/9.)

Повторите процедуру на ближайшем испытательном полигоне.