Перегретый пар и критическая точка. Решение задачи на автоклав

[Rigel]

 

В 10.03.2024 в 12:12, BritishPetroleum сказал:

У воды критическая точка При температуре 374 °C (647 K) и давлении 22,064 МПа (218 атм) вода проходит критическую точку.

А что это значит? Про температуру понятно, вроде при температуре выше критической вещество не может быть в жидкой форме а что значит крит давление?  Я перегревал воду,  нагревал ее в замкнутом сосуде до 120 градусов она выглядела как вода и почти не кипела, при сообщении с атмосферой мгновенно переходила в пар, это был перегретый пар в форме жидкости? А как будет выглядеть вода при 374 градусах?

Вот заливаешь воду в закупоренный крепкий сосуд и начинаешь подавать тепло. Температура растёт, вода вскипает. С этого момента мы начинаем идти по линии фазового перехода вода-пар. Давление и температура растёт. С ростом температуры плотность (следовательно и концентрация) воды в жидкой фазе падает, а плотность (концентрация) воды в паре растёт.
В один прекрасный момент воды в паре накопится столько, что концентрация (и плотность) воды в газе сравняется с концентрацией (и плотностью) воды в жидкости, то есть система по сути станет однородной, жидкую и газовую фазу различить невозможно.
Поскольку фазы жидкости и пара имеют теперь одинаковый качественный и количественный состав, они обладают идентичными физическими и физико-химическими свойствами: показатель преломления (между фазами исчезает мениск), изобарная теплоёмкость (теплота испарения с этого момента равна нулю [а если точнее то само понятие «испарение» теряет смысл]), и прочее.

По сути то и деление с этого момента на фазы становится бессмысленным, ведь жидкость и газ становятся одним и тем же.

А выглядеть это будет никак — сверхкритический вода такая же бесцветная как жидкость и пар. Просто при приближении к КТ, мениск между водой и паром начнёт «размываться» и по достижении КТ исчезнет

[BritishPetroleum]

В 13.03.2024 в 18:01, Rigel сказал:

Вот заливаешь воду в закупоренный крепкий сосуд и начинаешь подавать тепло. Температура растёт, вода вскипает. С этого момента

Ну не совсем так. Она как то слабо кипит. Пузырьки редкие. А вообще имеет значение если я довожу жидкость до кипения при сообщении с атмосферой и потом герметизирую емкость или сразу с воздухом герметизирую? В первом случае пары вроде как должны воздух вытеснить, во втором воздух будет вместе с водой в замкнутом сосуде, в чем будет отличие при нагреве? У меня перегретая жидкость получилась при первоначальном кипении жидкости и ее герметизации, потом при сообщении с атмосферой мгновенно улетела паром

[Sovetnik]

В 10.03.2024 в 12:12, BritishPetroleum сказал:

Еще как решить задачу: есть смесь ацетона 30 грамм, с водой 10 грамм. Все это дело нагревается в замкнутом сосуде 2 литра, вопрос какое давление будет при 250 градусах? И в какой форме бдует ацетон и вода в сосуде?  Как это правильно рассчитать

Прикидочный расчет.

 

При этих условиях вода и ацетон полностью испарятся.

 

Вода (10 г) испарится примерно при 180 градусах и создаст давление около 10 атм. При дальнейшем нагреве  до 250 градусов давление паров воды возрастет примерно до 12 атм.

 

Ацетон (30 г) испарится примерно при 130 градусах и создаст давление около 8 атм. При дальнейшем нагреве  до 250 градусов давление паров ацетона  возрастет примерно до 10 атм.

 

В итоге общее давление паров воды и ацетона будет примерно 22 атм.