Гелий в толстостенном сосуде

[azarion]

Гелий в толстостенном закупоренном сосуде находится в жидком состоянии при очень низкой температуре, определите что произойдет с гелием в сосуде, если сосуд внести в комнату с комнатной температурой и подождать некоторое время

Буду премного благодарен, если кто-нибудь объяснит тугодуму.
Мои попытки : будет происходить процесс кипения и через какое-то время весь гелий перейдет в газообразное состояние, давление газа будет расти и через какое-то время выбьет крышку сосуда( или не выбьет, но давление газа будет расти,да).В правильном направлении рассуждаю?

[Munin]

$5<293.$

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- отсутствуют собственные содержательные попытки решения задачи.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

[Munin]

Наводящий вопрос: что такое 5?
Подсказка: в русскоязычной Википедии я этого не нашёл, в англоязычной нашёл сразу.

[azarion]

Критическая точка?)

-- 07.02.2017, 19:12 --

Попрыгав с бубном пришел к выводу, что сосуд слегка разопрет при условии, что он будет заполнен.Процесс перехода жидкости в газ можно будет считать адиабатным.Т.е изменение внутренней энергии будет постоянным, количество теплоты стремится к нулю, а работа будет больше нуля т.е сосуд разопрет в момент кипения, а дальнейшие события(разорвется или нет ) от предела прочности сосуда

[Munin]

azarion в сообщении #1190545 писал(а):

Критическая точка?)

Ага.

А дальше всё зависит от деталей, которые не произнесены. Насколько сосуд может расшириться. Не разорвёт ли его. Насколько проницаемы его стенки для диффузии гелия.

[fred1996]

Можно даже сосчитать, какое давление образуется в сосуде, когда температура сравняется с комнатной. При этом изначально например половина сосуда была заполнена жидким гелием.
Придется пользоваться уравнением Ван-дер-Ваальса.

[Munin]

fred1996 в сообщении #1190553 писал(а):

Придется пользоваться уравнением Ван-дер-Ваальса.

Если оно ещё верно в такой области. Оно всё-таки первая поправка на неидеальность, а не полное описание неидеального газа.

[fred1996]

Munin в сообщении #1190555 писал(а):

fred1996 в сообщении #1190553 писал(а):

Придется пользоваться уравнением Ван-дер-Ваальса.

Если оно ещё верно в такой области. Оно всё-таки первая поправка на неидеальность, а не полное описание неидеального газа.

А что, есть полное описание неидеального газа?
При каких соотношениях $V$ и $nb$ формула $P(V-nb)=nRT$ работает. Мне казалось (чисто на интуитивном уровне), что при $V=2nb$ ошибка составляет проценты.

[DimaM]

fred1996 в сообщении #1191371 писал(а):

А что, есть полное описание неидеального газа?

Для инертных газов молекулярная динамика с короткодействующим потенциалом дает хорошее согласие с экспериментом.

fred1996 в сообщении #1191371 писал(а):

При каких соотношениях $V$ и $nb$ формула $P(V-nb)=nRT$ работает.

Это же не Ван дер Ваальс - слагаемого с притяжением нет.

fred1996 в сообщении #1191371 писал(а):

Мне казалось (чисто на интуитивном уровне), что при $V=2nb$ ошибка составляет проценты.

У жидкого гелия $V\approx \dfrac{3}{2}nb$, насколько я понимаю.

[Munin]

DimaM в сообщении #1191387 писал(а):

Это же не Ван дер Ваальс - слагаемого с притяжением нет.

Упрощённый Ван-дер-Ваальс :-)

А суть в том, что в реальности нужен усложнённый.

[DimaM]

Munin в сообщении #1191435 писал(а):

Упрощённый Ван-дер-Ваальс

А суть в том, что в реальности нужен усложнённый.

По-моему, в сверхкритической области сильно сложно не нужно, простые уравнения состояния должны нормально работать.

[Munin]

Смотря что называть сверхкритической областью.

Я думаю, что безусловно нужно - там, где средние расстояния между молекулами порядка таковых в жидкости и твёрдой фазе. Независимо от температуры.

[DimaM]

Munin в сообщении #1191468 писал(а):

Смотря что называть сверхкритической областью.

$T>T_c$, иногда еще $P>P_c$. Для жидкого гелия, нагретого в замкнутом объеме для комнатной температуры, оба условия выполняются с большим запасом.

Munin в сообщении #1191468 писал(а):

Я думаю, что безусловно нужно - там, где средние расстояния между молекулами порядка таковых в жидкости и твёрдой фазе. Независимо от температуры.

Простые УРС типа Ван дер Ваальса вполне прилично описывают жидкую ветвь кривой сосуществования для веществ типа метана, азота, углекислоты. При подъеме температуры обычно описание становится точнее (если температура не слишком высока, разумеется).
Для гелия, правда, у меня данных нет.