什么是临界温度和临界压力
什么是临界温度和临界压力
什么是临界温度和临界压力简单地说,临界温度就是某种气体能压缩成液体地最高温度,高于这个温度,无论多大压力都不能使它液化。
这个温度对应地压力就是临界压力。
1869年Andrews首先发现临界现象.任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。
三相呈平衡态共存的点叫三相点。
液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。
在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。
不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。
超临界流体(SCF)是指在临界温度和临界压力以上的流体。
高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。
处于超临界状态时,气液两相性质非常接近,以至于无法分辨,故称之为SCF.自从1869年Andrews首先发现临界现象以来,各种研究工作陆续开展起来,其中包括1879年Hannay和Hogarth测量了固体在超临界流体中的溶解度,1937年Michels等人准确地测量了CO2近临界点的状态等等。
在纯物质相图上,一般流体的气-液平衡线有一个终点——临界点,此处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Pc)。
当流体的温度和压力处于Tc和Pc之上时,那么流体就处于超临界状态(supercritical状态,简称SC 状态)。
超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具有与气体相近的黏度系数和扩散系数。
同时它也具有区别于气态和液态的明显特点:(1)可以得到处于气态和液态之间的任一密度;(2)在临界点附近,压力的微小变化可导致密度的巨大变化。
由于黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地通过调节压力来控制超临界流体的物理化学性质。
与常用的有机溶剂相比,超临界流体特别是SC CO2、SC H2O还是一种环境友好的溶剂。
正是这些优点,使得超临界流体具有广泛的应用潜力,超临界流体萃取分离技术已得到了广泛的医药方面应用。
超临界流体萃取(Supercritical Fluid extrac-ion,SPE)是一项新型提取技术,超临界流体萃取技术就是利用超临界条件下的气体作萃取剂,从液体或固体中萃取出某些成分并进行分离的技术。
水的临界温度压力
水的临界温度压力
水的临界温度压力是指水在一定压力下变成气态的临界温度。
在水的三态图中,临界点是指水和水蒸气的相对密度相等的点。
水的临界温度压力约为374℃和22.1MPa。
当水的温度和压力超过临界值时,水的密度会减小,变成气态,同时也失去了表面张力和黏度等特性。
这是因为水在临界点附近,分子之间的相互作用力趋于零,无法再维持水的液态性质。
在工业生产中,掌握水的临界温度压力是非常重要的,因为它可以用于提取化学物质、加工化学品等重要工业过程。
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气体知识常识
气体知识常识比容比容是单位重量物质所占有的容积,用符号V表示,气体比容单位用m³/kg,液态比容7/kg表示。
临界温度和临界压力临界温度和临界压力:因为任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度超过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下最低的压力就叫做临界压力,例如:水的临界温度为374.15℃,临界压力为225.65kgf/cm²,氨的临界温度为132.4℃,临界压力为115.2kgf/cm²。
汽化和凝结汽化是指物质由液态变成气体的过程,其包括蒸发和沸腾。
凝结是汽化的逆过程,也即由气体变成液体的过程。
汽化器就是利用汽化原理而设计的,冷凝器是利用冷凝原理设计的。
压力包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”,符号为B;直接作用于容器或物体表面的压力,称为“绝对压力”,绝对压力值以绝对真空作为起点,符号为PABS。
用压力表、真空表、U型管等仪器测出的压力叫“表压力”(又叫相对压力),“表压力”以大气压力为起点,符号为Pg。
三者之间的关系是:PABS==B+Pg压力的法定单位是帕(Pa),大一些的单位是兆帕(Mpa)1Mpa=106,1标准大气压=0.1013Mpa在旧的单位制中,压力用kgf/cm²(公斤/平方厘米)作单位,1kgf/cm²=0.098Mpa。
温度温度是物质分子热运动的统计平均值。
绝对温度:以气体分子停止运动时的最低极限温度为起点的温度,记为T。
单位为“开(开尔文)”,符号为K。
摄氏温度:以冰的溶点为起点的温度,单位为“摄氏度”,符号为℃。
此外英国科学家还经常用“华氏温度”,符号为º F。
温度单位之间的换算关系是:T(K)=t(℃)+273.16 t(º F)=1.8t(℃)+32露点露点是指气体中的水份从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的温度,当未饱和水蒸气变成饱和水蒸气时,有极细的露珠出现,出现露珠时的温度叫做“露点”,它表示气体中的含水量,露点越低,表示气体中的含水量约少,气体越干躁。
临界压力临界温度与操作温度与压力的换算
临界压力临界温度与操作温度与压力的换算随着科技的发展,物理实验和工程设计中经常需要进行临界压力临界温度与操作温度与压力的换算。
这是一个非常重要的问题,因为在很多操作中,压力和温度都是重要因素,必须仔细考虑这两个因素的影响。
临界压力可以用理想气体的Kirchhoff的模型来定义,Kirchhoff的模型指出,在一定的温度下,气体的压力是定值,这个定值就是临界压力。
临界压力也可以用几何模型来表示,这个模型认为在一定温度下,气体的压力等于气体容积乘以温度,而温度则可以根据物理定律来求得,例如热力学第二定律。
在实际的操作中,临界压力临界温度与操作温度与压力的换算是一个非常复杂的问题,它们之间的关系不能简单的用模型来描述,但是可以借助计算机的运算能力来计算这种关系。
临界压力临界温度与操作温度与压力的换算在工程设计中有着重要的意义,它能够帮助技术人员准确计算出操作压力和温度之间的关系,从而进行合理的设计。
临界压力临界温度与操作温度与压力之间的换算可以分为三个步骤:首先,根据临界压力与温度的模型,计算出在指定温度下的临界压力;其次,根据实验数据,获得实际的操作温度;最后,根据热力学第二定律,结合实际操作温度,求出操作温度下的压力。
最后,临界压力临界温度与操作温度与压力之间的换算也可以利用计算机软件来实现,这样就能够大大提高换算的精度,特别是在非
常复杂的实验和工程设计中,这种技术可以极大地提高效率。
总之,临界压力临界温度与操作温度与压力换算是一种重要的物理问题,对于实验和工程设计的精确,都有着重要的意义,并且可以利用计算机技术来提高换算的精度和准确性。
临界温度是指气体能够液化的最高温度
临界温度是指气体能够液化的最高温度气体是一种无定形的物质,它们具有高度的自由度和运动能量。
在一定的温度和压力下,气体分子之间的相互作用力很小,因此它们呈现出高度的扩散性和压缩性。
然而,当气体的温度和压力达到一定的临界值时,它们会发生液化的现象,这就是临界温度。
临界温度是指在一定的压力下,气体能够液化的最高温度。
当气体的温度高于临界温度时,无论增加多少压力都无法使其液化。
临界温度是一个与气体种类有关的物理量,不同的气体具有不同的临界温度。
例如,氧气的临界温度为-118.6℃,而二氧化碳的临界温度为31.1℃。
临界温度的概念是由荷兰物理学家约翰·范德瓦尔斯在19世纪末提出的。
他发现,当气体分子之间的相互作用力增强时,气体的压缩性会减小,扩散性会降低,最终会发生液化的现象。
这个临界点在气体的相图中形成了一个临界状态,被称为范德瓦尔斯点。
临界温度在工业生产中具有重要的应用。
例如,液化天然气(LNG)的生产就需要利用临界温度。
天然气中主要成分是甲烷,其临界温度为-82.6℃。
因此,在将天然气液化时,需要将其冷却至临界温度以下,然后通过高压将其压缩成液态。
这样可以大大减小天然气的体积,方便储运和使用。
此外,临界温度还在科学研究中发挥着重要的作用。
例如,在研究高温等离子体时,需要在高温高压的条件下制备样品。
此时,可以利用某些具有较高临界温度的气体作为反应介质,通过改变温度和压力来实现物质的相变。
总之,临界温度是气体液化的关键物理量之一,它不仅在工业生产中具有重要的应用,也在科学研究中发挥着重要的作用。
随着科学技术的不断发展,我们相信在未来的研究中,临界温度的应用将越来越广泛,为我们带来更多的惊喜和发现。
热工基础试题讲解及答案
热工基础试题讲解及答案1. 热力学第一定律的数学表达式是什么?热力学第一定律的数学表达式为:\(\Delta U = Q - W\),其中\(\Delta U\)表示内能的变化,\(Q\)表示系统吸收的热量,\(W\)表示系统对外做的功。
2. 什么是热机效率,其计算公式是什么?热机效率是指热机将热能转换为机械能的效率,其计算公式为:\(\eta = \frac{W}{Q_{\text{in}}}\),其中\(W\)表示输出的机械功,\(Q_{\text{in}}\)表示输入的热量。
3. 理想气体状态方程是什么?理想气体状态方程为:\(PV = nRT\),其中\(P\)表示气体的压强,\(V\)表示气体的体积,\(n\)表示气体的摩尔数,\(R\)表示理想气体常数,\(T\)表示气体的温度(单位为开尔文)。
4. 什么是熵,熵变的计算公式是什么?熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,其计算公式为:\(\DeltaS = \int \frac{\delta Q}{T}\),其中\(\Delta S\)表示熵变,\(\delta Q\)表示系统吸收或释放的热量,\(T\)表示绝对温度。
5. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式,请分别解释这三种方式。
热传导是指热量通过物体内部分子振动和碰撞传递的过程,通常在固体中进行。
热对流是指热量通过流体(如气体或液体)的宏观运动传递的过程,常见于流体内部或流体与固体表面之间。
热辐射是指物体通过电磁波(如红外线)传递热量的过程,不需要介质,可以在真空中进行。
6. 什么是临界压力和临界温度?临界压力是指在临界温度下,物质的液相和气相可以共存的压力。
临界温度是指在该温度下,物质的液相和气相可以共存的最高温度。
7. 什么是卡诺循环,其效率如何计算?卡诺循环是一种理想化的热机循环,由两个等温过程和两个绝热过程组成。
其效率计算公式为:\(\eta_{\text{Carnot}} = 1 -\frac{T_{\text{cold}}}{T_{\text{hot}}}\),其中\(T_{\text{cold}}\)和\(T_{\text{hot}}\)分别表示冷热源的绝对温度。
临界温度和临界压力
临界温度和临界压力因为任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度超过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下最低的压力就叫做临界压力,例如:水的临界温度为374.15℃,临界压力为225.65kgf/cm2;,氨的临界温度为132.4℃,临界压力为115.2kgf/cm2;。
通常我们所见到的物质常以三种形态存在,即固体、液体和气体。
形态是物质的一种属性,不同物质的形态有所不同,如铁是固体,水是液体,空气是气体等。
一种物质所具有的形态与其所存在的客观条件有关,并非永恒不变。
例如,在一般情况下二氧化碳是气体,但在一定的低温和一定压力下也可以是液体或固体(俗称干冰)。
其它物质的形态也同样随着外界条件的变化而改变。
气体变成液体的过程叫做气体的液化。
对气体能否变成液体的问题是有个认识过程的。
早在19世纪以前,曾认为气体本质上就是气体,不能使之改变。
只是在19世纪20年代,人们才成功地用加大压力的办法做氨气、氯气、二氧化碳及其它一些气体变成液体。
但是还有许多其它气体(如组成空气的主要成分——氮气和氧气),虽然作了很大努力,也不能使之液化。
因此,人们曾错误地认为当时还不能液化的这些气体是“永久气体”,这种形而上学的观点,阻碍了人们进一步研究如何使空气液化的工作。
随着科学的不断发展,人们逐渐认识到:组成物质的分子间都存在相互吸引和相互排斥的两种作用力,当分子间相互排斥力>分子间相互吸引力时,物质的气体;当分子间的相互吸引力>分子间的相互排斥力或至少等于排斥力的时候,气体才有可能转变为液体。
分子间的相互吸引作用,实际上可以认为不依赖于温度;相反,由分子的相互撞击而引起互相排斥作用则强烈地依赖于温度,所以只有当气体的温度降低到一定程度时,才有可能使分子间的吸引作用≥分子间的排斥作用。
即才有可能使气体变为液体。
这种使分子间的吸引作用等于分子间的排斥作用时,所许可存在的最高温度叫做该气体的临界温度。
物质的临界温度
物质的临界温度1. 什么是临界温度?物质的临界温度指的是在一定的压力下,物质从液体相变为气体或从气体相变为液体的温度临界点。
在临界温度以下,物质存在液体和气体两个相态,而在临界温度以上,液体和气体之间的界限变得模糊,无法准确区分。
2. 临界温度的意义临界温度是物质特性的重要参数,对于理解物质的相变行为、研究相变过程以及应用于工业生产中的分离、萃取等过程具有重要意义。
在临界温度以下,物质存在明显的液体和气体两个相态,具有不同的物理性质和化学性质。
而在临界温度以上,液体和气体之间的差异逐渐消失,物质的密度和粘度等性质都变得非常接近。
这种性质的变化对于物质的分离、萃取等过程有着重要的影响。
3. 临界温度的确定方法确定物质的临界温度可以采用不同的方法,下面介绍两种常用的方法。
3.1 等温法等温法是通过在恒定压力下逐渐升高温度,观察物质的相变行为来确定临界温度的方法。
在实验中,可以通过观察物质的密度、粘度、折射率等物理性质的变化来判断相变的发生。
3.2 等压法等压法是通过在恒定温度下逐渐增加压力,观察物质的相变行为来确定临界温度的方法。
在实验中,可以通过观察物质的相变热、体积变化等物理性质的变化来判断相变的发生。
4. 临界温度的应用临界温度在化工、石油、能源等领域具有广泛的应用价值。
4.1 超临界流体萃取超临界流体萃取是一种利用超临界流体在临界温度以上的特性进行物质分离的方法。
在超临界温度以下,物质的溶解度较低,而在超临界温度以上,物质的溶解度会显著增加。
通过调节温度和压力等条件,可以实现对物质的精确分离。
4.2 液体-气体相变在临界温度以上,液体和气体之间的相变变得模糊,这为液体-气体相变过程提供了便利。
利用临界温度附近的相变特性,可以实现液体的快速蒸发、气体的快速液化等过程,广泛应用于化工和能源领域。
4.3 超临界流体制备纳米材料超临界流体在临界温度以上的特性为制备纳米材料提供了一种新的途径。
通过在超临界条件下控制溶液中的物质浓度和温度等参数,可以实现纳米材料的精确控制和调控,具有很大的潜力。
二氧化碳临界状态观测及pvt关系
二氧化碳临界状态观测及pvt关系
二氧化碳(CO2)的临界状态是指在一定的温度和压力下,液体和气体之间的界限消失,无法区分为液体或气体状态的状态。
临界状态的温度和压力被称为临界温度和临界压力。
观测二氧化碳的临界状态可以通过实验测量来完成。
一种常用的方法是使用高压容器和温度控制设备,逐渐增加二氧化碳的压力和温度,同时观察二氧化碳的物态变化。
当达到临界温度和临界压力时,液体和气体之间的界限消失,二氧化碳呈现出一种特殊的状态。
PVT关系是指压力(Pressure)、体积(Volume)和温度(Temperature)之间的关系。
在临界状态下,PVT关系发生明显的变化。
例如,在临界温度和临界压力下,二氧化碳的体积会急剧增大,接近无限大,压力也会急剧下降。
此时,二氧化碳的物理性质与液体和气体都有所不同,称为超临界流体。
研究二氧化碳的临界状态和PVT关系对于理解和应用超临界流体具有重要意义。
超临界流体在化学工业、材料科学、环境保护等领域有广泛的应用,例如超临界流体萃取、超临界干燥等。
什么是临界温度和临界压力
什么是临界温度和临界压力Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998什么是临界温度和临界压力简单地说,临界温度就是某种气体能压缩成液体地最高温度,高于这个温度,无论多大压力都不能使它液化。
这个温度对应地压力就是临界压力。
1869年Andrews首先发现临界现象.任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。
三相呈平衡态共存的点叫三相点。
液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。
在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。
不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。
超临界流体(SCF)是指在临界温度和临界压力以上的流体。
高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。
处于超临界状态时,气液两相性质非常接近,以至于无法分辨,故称之为SCF.自从1869年Andrews首先发现临界现象以来,各种研究工作陆续开展起来,其中包括1879年Hannay和Hogarth 测量了固体在超临界流体中的溶解度,1937年Michels等人准确地测量了CO2近临界点的状态等等。
在纯物质相图上,一般流体的气-液平衡线有一个终点——临界点,此处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Pc)。
当流体的温度和压力处于Tc和Pc之上时,那么流体就处于超临界状态(supercritical状态,简称SC 状态)。
超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具有与气体相近的黏度系数和扩散系数。
同时它也具有区别于气态和液态的明显特点:(1)可以得到处于气态和液态之间的任一密度;(2)在临界点附近,压力的微小变化可导致密度的巨大变化。
由于黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地通过调节压力来控制超临界流体的物理化学性质。
与常用的有机溶剂相比,超临界流体特别是SC CO2、SC H2O还是一种环境友好的溶剂。
二氧化碳的临界参数
二氧化碳的临界参数二氧化碳(CO2)是一种常见的化学物质,它在大气中的存在对于地球的生态平衡至关重要。
然而,在近年来的气候变化讨论中,二氧化碳也成为了一个备受关注的话题。
了解二氧化碳的临界参数对于我们更好地理解其在自然界中的行为和对环境的影响至关重要。
在本文中,我们将深入探讨二氧化碳的临界参数,并讨论其对气候变化的影响。
一、二氧化碳的临界参数是什么?1. 临界温度:二氧化碳的临界温度是指在一定压力下,气态的二氧化碳转变为液态的临界温度。
根据研究,二氧化碳的临界温度约为31.1摄氏度。
2. 临界压力:临界压力是指在一定温度下,气态的二氧化碳转变为液态的临界压力。
二氧化碳的临界压力约为73.8大气压。
二、二氧化碳的行为在临界参数附近发生了什么变化?1. 临界点:在临界参数附近,二氧化碳失去了明显的气液两相分离,形成了一个临界点。
在此点上,二氧化碳既具有液态的特性,又具有气态的特性。
这种特殊的状态使得二氧化碳在超临界条件下的行为变得复杂且引人注目。
2. 溶解性变化:随着温度和压力的变化,二氧化碳在临界参数附近的溶解性也会发生显著变化。
在超临界条件下,二氧化碳可以溶解在不同的溶剂中,并表现出与溶剂的独特相互作用。
三、二氧化碳的临界参数对气候变化的影响1. 气候调节:二氧化碳的临界参数对其在大气中的行为起到了调节作用。
根据研究,二氧化碳的超临界状态可能导致气候模式中的突变现象,从而对气候系统产生重要影响。
2. 二氧化碳捕获和储存(CCS)技术:了解二氧化碳的临界参数可以帮助我们更好地进行CCS技术的开发和应用。
在超临界条件下,二氧化碳的物理特性发生明显变化,这为二氧化碳的捕获、运输和储存提供了新的思路和机会。
个人观点和理解:在我看来,二氧化碳的临界参数不仅对于科学研究具有重要意义,也对于我们更好地应对气候变化挑战起到关键作用。
通过深入研究二氧化碳的临界参数,我们能够更好地理解其在自然界中的行为,也能够开发出更有效的措施来减少二氧化碳的排放,并利用CCS技术将其储存起来。
化工安全工程试题参考答案
《化工安全工程》试题2023年10月一、名词解释(每题3分,共15分)闪点p3 燃点p3 易燃和可燃液体p3临界温度临界压力:由于任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要旳压力也越高,不过当温度超过某一数值时,虽然在增长多大旳压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下最低旳压力就叫做临界压力。
爆炸极限p6 化工单元操作p51 固相燃烧p114危险化学品定义p79重大危险源:爆炸危险性p81 危险化学品事故危险化学品重大危险源是指长期旳或临时旳生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品旳数量等于或超过临界量旳单元。
p84 心肺复苏术p96闪燃p112 爆炸p115 殉爆p116 化学爆炸p116轰燃现象:指火在建筑内部突发性旳引起全面燃烧旳现象。
冷却灭火法p139 就是将灭火剂直接喷洒在燃烧着旳物体上,将可燃物质旳温度减少到燃点如下,终止燃烧。
如用水灭火。
隔离灭火法p139 就是将燃烧物体与附近旳可燃物质隔离或疏散开,燃烧因缺乏可燃物补充而熄灭。
防火分隔物p130 化学克制灭火法p139 压力容器p142疲劳腐蚀双相触电p169 跨步电压p169 电伤p170 保护接地p174动火作业p202 限定空间作业P208职业中毒p257 半致死浓度p257 半致死量p257化学灼伤p270 复合性灼伤p270 热力灼伤p270安全生产基本原则,p278 安全生产责任制p278二、单项选择题(每题1分,共15分)1、甲硫磺、PVC、樟脑、有机玻璃旳燃点分别为255℃、400℃、70℃、260℃,那么这几种物质中(C )最易着火。
A 硫磺B PVC C 樟脑D 有机玻璃2、在不一样场所中,多种携带型电气工具要选择不一样旳使用电压,因此在有高度触电危险旳场所,不应超过(C)A 220VB 65VC 36VD 12VE 6V3、消防井、消防栓周围(B )内严禁堆放废旧设备、管线、材料等,以保证消防、救护车辆旳通道。
临界温度和临界压力
临界温度和临界压力
临界温度和临界压力是热力学理论中极其重要的概念,它们一般是指物体由液态到气态时所必须达到的温度和压力。
临界温度和临界压力均为指定物质的恒定值,这些值表明在这两个状态之间互相变化的时候没有改变的能量存在。
临界温度是指物质在介质中形成气态状态时所必须达到的温度,一般气体到达临界温度时,物体就会迅速发生液态多晶变态,这就是“液化”,它可以被简单地看做一种物质液化的物理变态过程,也就是临界点之上的物质改变了性质,由气态转变为液态。
临界温度的值根据物体构成和之前的状态有所不同,一般情况下,大多数常见气体的临界温度低于1000°C。
临界温度和临界压力是否能够达到关键性状态变化以及它们能够影响物质的行为都非常重要,对热力学理论也有重大的影响。
它们一般用来衡量材料的热效应,还可以用来研究电力系统的高压发动机,液压系统的液压机械,高压燃烧机械的工作原理。
此外,临界温度和临界压力也可以作为普通热力学的应用的研究方法,可以帮助我们深入了解物质的性质和特征。
天然气 临界值
天然气临界值
天然气的临界值是指在特定的压力和温度下,气体由气态转变为液态或由液态转变为气态的临界点。
对于天然气,其临界点通常是指气态天然气转变为液态天然气的临界温度和临界压力。
天然气的临界温度是指在临界压力下,气态天然气无法再被进一步压缩为液态的最低温度。
对于标准天然气,其临界温度约为-82.3摄氏度。
天然气的临界压力是指在临界温度下,气态天然气无法再被进一步加压为液态的最低压力。
对于标准天然气,其临界压力约为44.1兆帕。
临界压力和临界温度
临界压力和临界温度一、引言临界压力和临界温度是研究物质相变和物质性质的重要参数。
在物质达到临界状态时,其物理性质将发生剧烈变化,这对于工业和科学研究都具有重要意义。
本文将详细介绍临界压力和临界温度的概念、性质以及应用。
二、临界压力的概念和性质1. 临界压力的定义临界压力是指在一定温度下,物质从液相转变为气相的压力阈值。
当压力超过临界压力时,物质将不再呈现液相而转变为气相。
临界压力是一个重要的物理参数,可以用来描述物质的相变特性。
2. 临界压力的测量测量临界压力的方法有很多,常用的方法包括等温膨胀法、等容伸展法和等温压缩法等。
这些方法基于物质在不同压力下的体积变化或密度变化来进行测量,从而确定临界压力的数值。
3. 临界压力的性质临界压力与物质的性质密切相关。
不同物质的临界压力存在较大差异,一般情况下,极性物质的临界压力较高,而非极性物质的临界压力较低。
此外,临界压力还与物质的分子结构、分子量等因素有关。
三、临界温度的概念和性质1. 临界温度的定义临界温度是指在一定压力下,物质从液相转变为气相的温度阈值。
当温度超过临界温度时,物质将不再呈现液相而转变为气相。
临界温度也是物质的一个重要特征,它可以用来描述物质的热力学性质。
2. 临界温度的测量测量临界温度的方法与测量临界压力的方法类似,也有很多种。
常用的方法包括等压膨胀法、等容伸展法和等压压缩法等。
这些方法基于物质在不同温度下的体积变化或密度变化来进行测量,从而确定临界温度的数值。
3. 临界温度的性质临界温度与物质的性质密切相关。
不同物质的临界温度存在较大差异,一般情况下,极性物质的临界温度较高,而非极性物质的临界温度较低。
此外,临界温度还与物质的分子结构、分子量等因素有关。
四、临界压力和临界温度的应用1. 工业应用临界压力和临界温度在工业中有着广泛的应用。
例如,在石油化工中,临界压力和临界温度可以用来预测和控制化工过程中的相变现象,从而优化生产效率。
临界温度临界压力
临界温度临界压力
临界温度和临界压力是物理学和工程学中重要的概念,它们在许多实际应用中都有着重要的意义。
临界温度是指物质在加热过程中,继续加热不再使温度升高,而是使物质发生相变的温度。
在这个温度下,物质的内部结构发生剧变,如液态变为气态,或气态变为液态。
这种相变过程中,物质的比热、比容、热导率等热物性参数都会发生显著变化。
因此,研究临界温度对于理解物质的热力学性质及其应用具有重要意义。
与临界温度相对应的是临界压力。
临界压力是指在一定的温度下,物质所能承受的压力极限。
当压力超过临界压力时,物质会发生相变,如气体变为液体,或液体变为气体。
临界压力在工程领域,特别是化工、能源、航空航天等领域具有重要的实际意义。
如在核反应堆设计中,需要充分考虑临界压力对燃料棒的安全性能的影响。
临界温度与临界压力之间存在着密切的关系。
一般来说,临界压力随着临界温度的升高而增大。
这一关系在实际应用中有着重要的价值,如在制冷、热力学循环、能源转换等领域,通过控制临界温度和临界压力,可以实现高效的热力学过程。
然而,临界温度和临界压力也带来了一些挑战。
例如,在高温高压的条件下,物质的热力学性质变化剧烈,可能导致设备损坏、系统失控等问题。
因此,在设计和运行高温高压设备时,必须充分考虑临界温度和临界压力的影响。
总之,临界温度和临界压力是物质热力学性质研究的重要参数,它们在实际应用中具有重要意义。
了解和掌握临界温度与临界压力的关系,有助于我们更好地利用这些特性,解决实际工程问题,推动科技的发展。
二氧化碳临界温度和临界压力
二氧化碳临界温度和临界压力好吧,今天咱们聊聊二氧化碳的临界温度和临界压力。
这可是个有趣的话题,像个科学小秘密,感觉像是打开了一个新世界的门。
二氧化碳,大家都知道吧,那个我们呼出来的气体,喝汽水的时候也会见到,泡泡那会儿,它可真是个小明星。
可是你知道它在特定条件下会发生什么吗?嘿嘿,真是有点神奇呢。
临界温度呢,简单来说,就是当气体的温度达到这个值时,无论你施加多大的压力,它都无法被液化。
就好像你在夏天的沙滩上,太阳晒得你浑身冒汗,尽管喝了很多水,依旧觉得热得冒烟。
二氧化碳的临界温度大约在31.1摄氏度,听上去是不是有点高?想象一下,夏天的炎热天气,反正这个时候你即使把二氧化碳放进冰箱里,也没法让它变成液体。
真是个倔脾气的家伙,对吧?再来说说临界压力。
这个就像是给二氧化碳加压,看看它到底能承受多少。
二氧化碳的临界压力大约是73.8个大气压。
这个数值可不是随便来的,想象一下,把一个气球充得满满的,你越充,气球就越紧,到了极限,啪,气球就炸了。
临界压力就是告诉你,别再给二氧化碳施加压力了,太多了它可就受不了,变得难以控制。
像个脾气暴躁的朋友,真让人捉摸不透。
你可能会想,这些临界值有什么用呢?别小看它们,咱们生活中可少不了这些知识。
在工业上,二氧化碳被广泛用于制造饮料,液化气体的过程中就会碰到这些临界条件。
如果没有这些知识,嘿,搞不好就会出现意想不到的麻烦。
比如你正打算给朋友们调制一杯美味的汽水,结果不小心搞错了,那就尴尬了,大家都只能喝“二氧化碳水”,好吧,虽然听起来也不错,但总觉得少了点什么。
二氧化碳在气候变化中也扮演着重要角色。
想象一下,二氧化碳像个无形的怪兽,在大气中游荡。
它的浓度提高会让地球变得越来越热,就像穿上了过厚的外套,闷得你透不过气。
了解临界温度和压力有助于我们在科学上更好地控制二氧化碳的排放,做个环保的小卫士。
生活中的小细节就像二氧化碳一样重要。
想想你每天的饮食,如何选择那些可持续的食物,减少二氧化碳的排放,给地球减压。
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什么是临界温度和临界压力
简单地说,临界温度就是某种气体能压缩成液体地最高温度,高于这个温度,无论多大压力都不能使它液化。
这个温度对应地压力就是临界压力。
1869年Andrews首先发现临界现象.任何一种物质都存在三种相态----气相、液相、固相。
三相呈平衡态共存的点叫三相点。
液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。
在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。
不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。
超临界流体(SCF)是指在临界温度和临界压力以上的流体。
高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。
处于超临界状态时,气液两相性质非常接近,以至于无法分辨,故称之为SCF.自从1869年Andrews首先发现临界现象以来,各种研究工作陆续开展起来,其中包括1879年Hannay和Hogarth测量了固体在超临界流体中的溶解度,1937年Michels等人准确地测量了CO2近临界点的状态等等。
在纯物质相图上,一般流体的气-液平衡线有一个终点——临界点,此处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Pc)。
当流体的温度和压力处于Tc和Pc之上时,那么流体就处于超临界状态(supercritical状态,简称SC 状态)。
超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具有与气体相近的黏度系数和扩散系数。
同时它也具有区别于气态和液态的明显特点:(1)可以得到
处于气态和液态之间的任一密度;(2)在临界点附近,压力的微小变化可导致密度的巨大变化。
由于黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地通过调节压力来控制超临界流体的物理化学性质。
与常用的有机溶剂相比,超临界流体特别是SC CO2、SC H2O还是一种环境友好的溶剂。
正是这些优点,使得超临界流体具有广泛的应用潜力,超临界流体萃取分离技术已得到了广泛的医药方面应用。
超临界流体萃取(Supercritical Fluid extrac-ion,SPE)是一项新型提取技术,超临界流体萃取技术就是利用超临界条件下的气体作萃取剂,从液体或固体中萃取出某些成分并进行分离的技术。
超临界条件下的气体,也称为超临界流体(SF),是处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上,以流体形式存在的物质。
通常有二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、氧化二氮(N2O)、乙烯(C2H4、三氟甲烷(CHF3)等。
超临界流体萃取的基本原理:当气体处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体之间的单一相态,具有和液体相近的密度,粘度虽高于气体但明显低于液体,扩散系数为液体的10~100倍,因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力,能够将物料中某些成分提取出来。
并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加,极性增大,利用程序升压可将不同极性的成分进行分部提取。
提取完成后,改变体系温度或压力,使超临界流体变成普通气体逸散出去,物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出,达到提取和分离的目的。
物质的四种状态(固态、液态、气态和超临界状态)随着它的温度和压力而改变。
以CO2为例,CO2在三
相点(T)上,固、液、气三相共存的温度T(tr)为-56.4℃(217K),压力P(tr)为5.2×105Pa。
CO2的蒸气压线终止于临界点C(Tc=31.3℃,Pc=73.8×105Pa,ρc=0.47 g/cm3)。
超过临界点以上,液气两相的界面消失,成为超临界流体(SF)[2]。
SF的扩散系数(~10-4cm2/s)比一般液体的扩散系数(~10-5cm2/s)高一个数量级,而它的粘度(~10-4N s/m2)要低于一般液体(~10-3Ns/m2)一个数量级。
与液-液萃取系统相比,SF系统具有较快的质量传递和萃取速度。
因此能有效地穿入固体样品的空隙中进行萃取分离。
SF的密度随着温度和压力改变,导致它的溶解度参数(solubility parameter)的改变。
在较低的密度下,SF-CO2的溶解度参数接近己烷;在较高的密度下,它可接近氯仿。
因此控制SF的密度(温度和压力),可获得所需要的溶剂强度。
这种能力使得SF可任意改变溶剂强度而适合于不同的溶质。
一般而论,SF能有效地溶解非极性固体,它亦能按溶质的极性做选择性的萃取,这在分离和分析化学的领域用途很广。
CO2具有较低的临界温度和压力,且价格便宜,无毒,具有较低的活性,因此SF-CO2常被用来萃取非极性和略有极性的物质。
在超临界状态下,流体兼有气液两相的双重特点,既具有与气体相当的高扩散系数和低粘度,又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。
其密度对温度和压力变化十分敏感,且与溶解能力在一定压力范围内出成比例,故可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。
超临界流体已用于药物的提取合成分析及加工
中文名称:临界温度
英文名称:critical temperature
定义:临界点的温度。
水的临界温度为374.15℃。
定义或解释
①物质处于临界状态时的温度。
②物质以液态形式出现的最高温度。
③温度不超过某一数值,对气体进行加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度叫该气体的临界温度。
在临界温度下,使气体液化所必须的最小压力叫临界压力。
简单定义
使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。
说明
①每种物质都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质不会液化,这个温度就是临界温度。
降温加压,是使气体液化的条件。
但只加压,不一定能使气体液化,应视当时气体是否在临界温度以下。
因此要使物质液化;首先要设法达到它自身的临界温度。
水的临界温度为374℃,远比常温度要高,因此,平常水蒸汽极易冷却成水,有些物质如氨、二氧化碳等,它们的临界温度高于或接近室温,对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。
有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低,其中氦气的临界温度为一268℃。
要使这些气体液化,必须相应的要有一定的低温技术,以使能达到它们各自的临界温度,然后再用增大压强的方法使它液化。
②通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体,把在临界温度以下的气态物质叫做汽体。
导体由普通状态向超导态转变时的温度称为为超导体的转变温度,或临界温度,用Tc 表示
答:对同一种物质来说,较高的饱和压力对应较高的饱和温度。
提高压力则可以提高液化温度,
使气体变得容易液化。
即在一定温度下,可以通过提高压力来使它液化。
但是,对每一种物质来说,当温度超过某一数值时,无论压力提得多高,也不可能再使它液化。
这个温度叫“临界温度”。
临界温度是该物质可能被液化的最高温度。
与临界温度对应的液化压力叫临界压力。
在临界温度及临界压力下,气态与液态已无明显差别;超过临界压力时,温度降至临界温度以下就全部变为液体,没有相变阶段和相变潜热。
反之的气化过程也相同。
对内压缩流程,液氧在装置内压缩到所需的压力后再在高压热交换器中复热气化。
如果液氧的压缩压力低于临界压力(例如炼钢用氧压力3.0MPa),则在热交换器的气化过程中,有一段吸收热量、温度不变的气化阶段,然后才是气体温度升高的过热阶段;如果液氧的压缩压力高于临界压力(例如化学工业用氧压力6.0MPa或更高),则在热交换器的气化过程中,没有一个温度不变的气化阶段。
这将影响高压热交换器的传热性能,在设计时需要充分考虑。