Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3098
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение IB » Вс ноя 18, 2012 7:28 pm

Агдамыч писал(а):Круть. А как экономить азот? Вот заправят нам бутыль с манометром и краном. Потом мы его по мере надобности стравливаем в дьюар, чтобы потом, в конце концов, налить в банку. Каждый шаг - потери не слабые.
Ну это, пожалуй, к дросселированию отношения не имеет :). Большой дюар нужен - чем больше отношение объёма к поверхности, тем меньше относительные потери. Значит хорошо, когда есть один-два крупных дюара на целый ряд лабораторий. Помогает не переливать его в промежуточные мелкие дюары, ведь это действительно каждый раз потери. Всё равно остаток потом в большой не вернёшь (я имею в виду современной конструкции).

Аватара пользователя
Maryna
Лиса-Алиса
Сообщения: 7002
Зарегистрирован: Пт июл 28, 2006 12:14 pm
Контактная информация:

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение Maryna » Вс ноя 18, 2012 9:18 pm

IB писал(а): Я перекачивал из 40л в 10л баллон. Последний становился на ощупь тёплым, а первый холодным - при этом эти изменения очень легко отслеживались прикосновением руки. Очень приблизительно имеют место быть те температуры, о которых Вы говорите - я бы сказал ~10 С, но вряд ли существенно больше этого (баллоны металлические, ощущения наощупь очень выраженные).
Я, кажется, считала для 5-литрового, рассчитывала хотя бы в порядок попасть. :) Интуитивно до сих пор не могу принять этот нагрев

Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3098
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение IB » Пн ноя 19, 2012 4:36 pm

Maryna писал(а): Интуитивно до сих пор не могу принять этот нагрев
Вы знаете, Maryna, мне кажется, я тут привёл не совсем правильный пример, при этом сам запутался и других путаю, за что извиняюсь :shuffle:

Давайте попробуем разобраться (я могу опять сделать ошибку, но надеюсь, буду исправлен).

Само дросселирование, в наиболее "чистой форме", происходит непосредственно на выходе из небольшого отверстия. И мне кажется это подтверждается моим опытом - соединительная трубка между баллонами (с маленьким внутренним диаметром) была самой холодной - существенно холоднее большого баллона. На ней даже образовывался конденсат.

Маленький баллон нагревается потому, что можно считать, что над содержимым последнего производится работа (каждая новая порция "сжимает" уже содержащийся в баллоне газ). Таким же образом можно интерпретировать события так, что газ в большом баллоне адиабатически расширяется (точнее он при этом производит так же работу по накачке малого. Но в очень грубом приближении, только для "интуитивной картины" можно рассматривать этот процесс как совокупность актов квази-адиабатического расширения, но не всего начального объёма газа, а в каждый момент только того, который находится в большом баллоне (то, что выходит, мы более не рассматриваем); строго говоря, уравнивание давления в баллонах процесс принципиально неравновесный и быть адиабатическим не может). Насколько я понимаю, такого рода охлаждение и нагревание должно было бы просходить, по крайней мере частично, и в случае идеального газа (ведь у нас два ограниченных баллона, а не просто бесконечные резервуары с давлениями P1 и P2). А вот термический эффект при росселировании (т.е. например охлаждение газа при квази-статическом истечении из малого отверстия под действием перепада давления) не наблюдался бы в случае идеального газа.

Кроме того, некоторая часть нагрева может происходить из-за торможения струи газа внутри малого баллона (а скорости истечения могут быть весьма существенными).

Аватара пользователя
Maryna
Лиса-Алиса
Сообщения: 7002
Зарегистрирован: Пт июл 28, 2006 12:14 pm
Контактная информация:

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение Maryna » Пн ноя 19, 2012 8:01 pm

IB, во-первых, ничто не мешает адиабатическому процессу быть неравновесным. Другое дело, что не все уравнения применимы (например, изменение энтропии не равно нулю), но это сейчас несущественно.
Во-вторых, у меня тоже ощущение, что идеальные газы не охлаждаются при дросселировании. Но это я еще почитаю, на редкость увлекательно :)

Аватара пользователя
aspirantis
Сообщения: 1260
Зарегистрирован: Вс авг 31, 2008 8:09 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение aspirantis » Пн ноя 19, 2012 8:34 pm

Вставлю свои пять копеек. :very_shuffle:
Идеальные газы дросселируются без изменения температуры, ибо если расписать коэффициент адиабатного расширения, то его числитель для идеального газа обращается в нуль. :)
Шанс!
Он собирал Вам экипаж,
Он с Вами шёл на абордаж,
И от осечки он берёг ваш
Мушкет.
Шанс!

Аватара пользователя
Агдамыч
Сообщения: 4852
Зарегистрирован: Пт ноя 06, 2009 3:45 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение Агдамыч » Пн ноя 19, 2012 11:17 pm

Так: в первую секунду выходящий газ имеет температуру находящегося в баллоне газа. Дальше адиабатическое расширение охлаждает объём баллона и мы регистрируем это, внося ладонь в выходящую струю газа. По причине уменьшения потенциальной энергии (падение разности в давлениях) и из-за теплообмена через стенки сосуда температура по асимптоте приближается к К1. Баллон-акцептор меньшего объёма (в первую секунду тёпленький) будет охлаждаться: врывающийся газ становится всё холоднее и даже возрастающее давление не может повышать температуру сразу обеих групп молекул - новых и уже находящихся в баллоне. По двум, уже названным, причинам температура выходит по асимптоте на значение К2.
Очевидно, что К1<K2.

Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3098
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение IB » Вт ноя 20, 2012 9:51 am

Мысль-то мне понятна. Можно вообще доупрощать дело так, что произошло просто расширение газа от изначального объёма баллона к конечному объёму двух баллонов, а значит роста температуры не могло быть в принципе. И всё-таки второй баллон, пусть и относительно слабо, но нагревается - делал лично неоднократно.

P.S. В случае очень большого баллона охлаждением газа можно пренебречь - а ведь газ в маленьком баллоне всё таки будет сжиматься при накачке.

MONSTA
Сообщения: 3374
Зарегистрирован: Вт фев 20, 2007 11:36 am

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение MONSTA » Вт ноя 20, 2012 11:17 am

IB писал(а):P.S. В случае очень большого баллона охлаждением газа можно пренебречь - а ведь газ в маленьком баллоне всё таки будет сжиматься при накачке.
Никогда велосипедные шины не накачивали? Нагрев шланга более чем заметен.

Аватара пользователя
aspirantis
Сообщения: 1260
Зарегистрирован: Вс авг 31, 2008 8:09 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение aspirantis » Вт ноя 20, 2012 11:52 am

А если подсчитать дроссель эффект? Манометры стоят же на баллонах? :roll:
Шанс!
Он собирал Вам экипаж,
Он с Вами шёл на абордаж,
И от осечки он берёг ваш
Мушкет.
Шанс!

Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3098
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение IB » Вт ноя 20, 2012 1:23 pm

MONSTA писал(а):Никогда велосипедные шины не накачивали? Нагрев шланга более чем заметен.
Так я о том же - я думаю, что даже в случае идеального газа маленький баллон при уравнивании давления с бОльшим должен нагреться. Но с велосипедными шинами пример тоже неидеальный - КПД накачки обычно не очень высокое.
aspirantis писал(а): А если подсчитать дроссель эффект? Манометры стоят же на баллонах?
Я думаю, что все эффекты неидеальности в совокупности не должны быть решающими в случае кислорода - всё таки отклонения от идеальности здесь не такие сильные, как у легче сжижающихся газов. А вот для последних такие эффекты могут вполне быть решающими.

Аватара пользователя
aspirantis
Сообщения: 1260
Зарегистрирован: Вс авг 31, 2008 8:09 pm

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение aspirantis » Вт ноя 20, 2012 1:32 pm

Так я про формулу говорил дроссель-эффекта... :roll: Запутался я чего-то...
Шанс!
Он собирал Вам экипаж,
Он с Вами шёл на абордаж,
И от осечки он берёг ваш
Мушкет.
Шанс!

Аватара пользователя
psp
Сообщения: 462
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 3:30 am

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение psp » Ср дек 05, 2012 2:06 am

Гесс писал(а):Кстати просветил для себя вопрос с нагревом водорода. http://nebosklon.info/texnika_xoloda/48
Кстати,а можно ли рассчитать инверсную температуру,зная хим.формулу газа (пара) ?

Аватара пользователя
Maryna
Лиса-Алиса
Сообщения: 7002
Зарегистрирован: Пт июл 28, 2006 12:14 pm
Контактная информация:

Re: Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

Сообщение Maryna » Ср дек 05, 2012 7:15 am

Нет, нельзя. Надо уметь рассчитывать свойства реальных газов, а до этого еще далеко. Разве что, может, какая-то эмпирика разработана.

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 14 гостей