この実験について
圧力・温度プローブを、固体・液体・気体・超臨界の各領域で動かします。三重点と臨界点にスナップし、通常の氷の負の融解曲線勾配と、二酸化炭素モデルの正の勾配を比較します。
学習目標
- 対数圧力軸を読み取り、共存曲線を特定します。
- 三重点と臨界点を区別します。
- 1気圧で液体の二酸化炭素が存在しない理由を説明します。
使い方
- 11気圧で、水を加熱して蒸気境界を越えます。
- 2水の三重点にスナップし、隣接する3つの領域を特定します。
- 3二酸化炭素に切り替え、1気圧での昇華と、三重点圧力を超えた場合の液体生成を比較します。
- 4臨界点を確認し、超臨界領域へ移動します。
モデル
前提条件
- 水の液体・気体の飽和圧には、三重点温度から臨界温度までの範囲で、IAPWSの6係数相関式を使用します。
- CO2の液体・気体間の飽和状態には、三重点と臨界点を基準とした有効な一定の潜熱を用いています。昇華の近似曲線も、通常の昇華点である194.65 Kを通ります。
- 水の昇華曲線と2つの融解曲線は簡略化されています。高圧氷の多形、準安定性、核生成ヒステリシス、各相の量は考慮していません。
- 共存境界は、平衡状態で存在しうる相を示します。温度と圧力だけでは、それぞれの割合は決まりません。
授業で試してみましょう
- Q1臨界点で液体・気体の共存線が終わるのはなぜですか？
- Q2通常の氷の融解境界の傾きが負なのはなぜですか？
よくある質問
ここに示されたすべての境界や相転移は、精密な物性データに基づいていますか？
いいえ。水の飽和度相関は参照関係であり、他の境界線は明示的に固定された教育用近似です。
線を横切ると、物質の相変化の速さが計算されますか？
いいえ。この図は平衡領域を分類するものです。潜熱の移動や相転移の速度論はシミュレーションされません。