15-01-2008, 19:21
|
|
|
|
חבר מתאריך: 07.01.05
הודעות: 5,971
|
|
|
קצת על הפיסיקה של התהליך
קרח יבש הוא פחמן דו חמצני במצב מוצק. הנה דיאגרמת פזות של החומר:
הדיאגרמה מראה מה מצב הצבירה של פחמן דו חמצני בכל שילוב של טמפרטורה ולחץ. בלחץ אטמוספרי לא קיימם מצב צבירה נוזלי לחומר, אלא הוא עובר ממוצק לנוזל כאשר מחממים אותו במינוס 78.5 מעלות צלסיוס. אם תניח את המיכל שלך בחדר, הוא ילך ויתחמם. אם המיכל לא אטום, הטמפרטורה של הקרח היבש תעלה בהדרגה, ובמינוס 78.5 מעלות הוא ימריא (יעבור ממצב מוצק למצב גז) וה CO2 ידלוף החוצה. התהליך יימשך עד שכל הקרח היבש יתפוגג (או יגוז  ).
אם המיכל אטום לחלוטין, ההמראה של המוצק תגרום לעליה בלחץ. כדי לקבל מושג מה יקרה במיכל, אפשר לדמות מצב של מיכל של ליטר קרח יבש שהופך כולו לגז בנקודת ההמראה. הצפיפות של קרח יבש היא בערך 1.5 קילו לליטר. המסה המולרית של פחמן דו חמצני היא 0.044 ק"ג למול, ולכן יש לנו בכלי
[tex]n=\frac{1.5kg}{0.044kg/mol}=34mol[/tex]
עכשיו, נניח שהטמפרטורה בכלי היא מינוס 78.5 צלסיוס, או 188.5 קלוין, אזי הלחץ בכלי, אם כל הקרח הופך לגז אידאלי הוא:
[tex]P=\frac{nRT}{V}=\frac{34mol\times0.08206 \texrm{L atm K^{-1}mol^{-1}}\times194.5K}{1L}\simeq 543 atm[/tex]
אני מניח שהקופסא שלך לא תעמוד בלחץ כזה. אבל מה שיקרה למעשה תלוי בדינמיקה של החימום. אם החימום הדרגתי מאד והקופסא חזקה מאד המערכת תמשיך להתחמם ויהיה בה גז ומוצק (תטפס לאורך הקו המפריד בין מוצק לגז בדיאגרמה), הלחץ והטמפרטורה יעלו עד שהמערכת תגיע לנקודה המשולשת שם יתחיל להווצר נוזל מהמוצק, והמערכת שלך תהפוך לבסוף לתערובת של גז ונוזל (או נוזל קריטי אם הטמפרטורה גבוהה מהטמפרטורה הקריטית). המהירות של ההתחממות זו כבר שאלה מורכבת יותר שתלויה בכלי ובקיבול החום של הפחמן הדו חמצני. |
ראשי
צ'אט
רוצים להדליק לי את האור בחדר? לחץ כאן!
אני מתכנת PHP מקצועי, להזמנה שילחו לי הודעה פרטית.
מצב כלאיים
