关于此实验
将压力-温度探针移动到固体、液体、气体和超临界区域。吸附到三相点和临界点,并比较普通冰的负熔化曲线斜率与二氧化碳模型的正斜率。
学习目标
- 读取对数压力轴并识别共存曲线。
- 区分三相点和临界点。
- 解释为什么在一个大气压下液态二氧化碳无法存在。
使用方法
- 1在一个大气压下加热水,使其越过汽化边界。
- 2吸附到水的三相点,并识别相邻的三个区域。
- 3切换到二氧化碳,比较一个大气压下的升华与高于三相点压力时液体的形成。
- 4查看临界点并移动到超临界区域。
模型
假设
- 水的液-汽饱和压力在三相点温度与临界温度之间采用 IAPWS 六系数关联式。
- CO2液-汽饱和状态采用以三相点和临界点为基准的有效恒定潜热。其升华近似曲线也经过正常升华点194.65 K。
- 水的升华曲线和两条熔化曲线均经过简化。高压冰的多晶型、亚稳态、成核滞后现象以及各相的含量均未纳入。
- 共存边界标示出平衡状态下允许存在的相;仅凭温度和压力无法确定各相所占的比例。
在课堂上试试这个实验
- Q1为什么液-汽共存线会在临界点终止?
- Q2为什么普通冰的熔化边界斜率为负?
常见问题
这里的每条边界和每种相变都是精确的物性数据吗?
不。水的饱和度关联式是一个参考关系,而其他边界则是明确锚定的教学近似值。
越过一条线会计算物质发生相变的速度吗?
不会。该图用于划分平衡区域,不模拟潜热传递和相变动力学。