| 
ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Όταν ο αέρας που εκπνέουμε έρθει σε επαφή με μία ψυχρή γυάλινη επιφάνεια,σχηματίζονται πάνω σ'αυτή σταγονίδια νερού.
Αυτό συμβαίνει γιατί οι υδρατμοί,που βρίσκονται στον αέρα που εκπνέουμε,ψύχονται στη γυάλινη επιφάνεια και μετατρέπονται σε νερό.
ΟΡΙΣΜΟΣ ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗΣ
Το φαινόμενο αυτό,που είναι αντίστροφο της εξαέρωσης,λέγεται υγροποίηση.
Επομένως:
Υγροποίηση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα αέριο ή ατμός μετατρέπεται σε υγρό.
Οι υδρατμοί υγροποιούνται στους 100 °C,δηλαδή σε θερμοκρασία ίση με τη θερμοκρασία βρασμού.
.JPG) |
| ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗ |
Όταν ο αέρας που εκπνέουμε έρθει σε επαφή με μία ψυχρή γυάλινη επιφάνεια,σχηματίζονται πάνω σ'αυτή σταγονίδια νερού.
.JPG) |
| Όταν ο αέρας που εκπνέουμε έρθει σε επαφή με μία ψυχρή γυάλινη επιφάνεια,σχηματίζονται πάνω σ'αυτή σταγονίδια νερού |
ΟΡΙΣΜΟΣ ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗΣ
Το φαινόμενο αυτό,που είναι αντίστροφο της εξαέρωσης,λέγεται υγροποίηση.
Επομένως:
Υγροποίηση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα αέριο ή ατμός μετατρέπεται σε υγρό.
|
| Υγροποίηση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα αέριο ή ατμός μετατρέπεται σε υγρό |
Η υγροποίηση ενός αερίου,ανάλογα με τη φύση του,μπορεί να πραγματοποιηθεί με ψύξη, συμπίεση ή με συνδυασμένη ψύξη και συμπίεση.
α) Με ψύξη.
Η υγροποίηση αερίου με απλή ψύξη πετυχαίνεται σε ατμούς πτητικών υγρών τα οποία σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση μπορούν να υγροποιηθούν.Εφαρμογή της μεθόδου αυτής έχουμε στην απόσταξη.
Η υγροποίηση αερίου με απλή ψύξη πετυχαίνεται σε ατμούς πτητικών υγρών τα οποία σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση μπορούν να υγροποιηθούν.Εφαρμογή της μεθόδου αυτής έχουμε στην απόσταξη.
β) Με συμπίεση.
Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται κυρίως σε αέρια που υγροποιούνται σε συνηθισμένες θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις.
Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται κυρίως σε αέρια που υγροποιούνται σε συνηθισμένες θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις.
γ) Με συνδυασμένη ψύξη και συμπίεση.
Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται στα αέρια που δεν υγροποιούνται μόνο με ψύξη ή μόνο με συμπίεση,όπως π.χ. το υδρογόνο,το οξυγόνο,το άζωτο κλπ.
Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται στα αέρια που δεν υγροποιούνται μόνο με ψύξη ή μόνο με συμπίεση,όπως π.χ. το υδρογόνο,το οξυγόνο,το άζωτο κλπ.
ΑΠΟΣΤΑΞΗ
Υπάρχουν όμως και μερικά φυσικά αέρια,όπως για παράδειγμα το οξυγόνο και το άζωτο,που υγροποιούνται δύσκολα,γιατί χρειάζονται συμπίεση και ψύξη συγχρόνως.Η υγροποίηση των ατμών με ψύξη βρίσκει εφαρμογή στην απόσταξη.
Απόσταξη ονομάζεται η μέθοδος με την οποία απομονώνεται ένα υγρό συγκεκριμένου σημείου βρασμού από ένα μίγμα.
.JPG) |
| Η υγροποίηση των ατμών με ψύξη βρίσκει εφαρμογή στην απόσταξη |
Κατά την υγροποίηση των αερίων υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά μεγέθη για κάθε αέριο,που ονομάζονται κρίσιμες σταθερές του αερίου.Οι κρίσιμες σταθερές του είναι η κρίσιμη θερμοκρασία,η κρίσιμη πίεση,ο κρίσιμος όγκος και η κρίσιμη πυκνότητα.
ΚΡΙΣΙΜΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
ΚΡΙΣΙΜΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
Κρίσιμη θερμοκρασία ενός σώματος ονομάζεται η χαρακτηριστική του θερμοκρασία,πάνω από την οποία το αέριο υπάρχει πάντοτε σε αέρια κατάσταση.Στην κρίσιμη θερμοκρασία είναι δυνατή η υγροποίηση του,όταν η πίεση και ο όγκος του πάρουν τις κρίσιμες τιμές.Κάτω από την κρίσιμη θερμοκρασία η υγροποίηση του αερίου είναι δυνατή και μόνο με συμπίεση.Η κρίσιμη λοιπόν θερμοκρασία είναι ένα διαχωριστικό όριο μεταξύ αερίου και υγρού.
 |
| Το κρίσιμο σημείο υγρού-ατμού σε ένα διάγραμμα φάσεων πίεσης-θερμοκρασίας είναι στο ακρότατο της υψηλής θερμοκρασίας του ορίου φάσης υγρού-αερίου.Η διάστικτη πράσινη γραμμή εμφανίζει την ανώμαλη συμπεριφορά του νερού |
Η υγροποίηση είναι αποτέλεσμα της αύξησης των δυνάμεων συνοχής μεταξύ των μορίων του αέριου λόγω συμπίεσης και της ελάττωσης της κινητικότητας τους λόγω ψύξης.Η υγροποίηση συνοδεύεται από έκλυση θερμότητας.
Κατά την τήξη,την πήξη,το βρασμό και την υγροποίηση η κατάσταση των σωμάτων αλλάζει.Αυτές οι αλλαγές ονομάζονται αλλαγές κατάστασης.Θερμότητα τήξης και βρασμού.
Η ύπαρξη ενός κρίσιμου σημείου ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Charles Cagniard de la Tour το 1822 και ονομάστηκε από τον Ντμίτρι Μεντελέγιεφ το 1860 και τον Thomas Andrews το 1869.Ο Cagniard απέδειξε ότι το CO2 μπορεί να υγροποιηθεί στους 31 °C σε μια πίεση 73 atm,αλλά όχι σε μια ελαφρώς υψηλότερη θερμοκρασία,ακόμα και κάτω από πιέσεις υψηλές μέχρι 3.000 atm.
Η ύπαρξη ενός κρίσιμου σημείου ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Charles Cagniard de la Tour το 1822 και ονομάστηκε από τον Ντμίτρι Μεντελέγιεφ το 1860 και τον Thomas Andrews το 1869.Ο Cagniard απέδειξε ότι το CO2 μπορεί να υγροποιηθεί στους 31 °C σε μια πίεση 73 atm,αλλά όχι σε μια ελαφρώς υψηλότερη θερμοκρασία,ακόμα και κάτω από πιέσεις υψηλές μέχρι 3.000 atm.
