Конденсация и точка росы

[Emergency]

realeugene в сообщении #1503871 писал(а):

Кипение происходит, когда давление водяного пара в пузырьках, являющееся функцией температуры пара в пузырьке, превышает атмосферное давление.

Вы напрасно ограничиваете кипение водой, а давление атмосферным. Это более общий процесс. И в пузырьках может быть не "водяной пар", а просто пар, имеющий переменный состав, как при перегонке браги на спирт или получении нефтяных дистиллятов.

[druggist]

Emergency в сообщении #1503915 писал(а):

Это более общий процесс.

Суть кипения проста. Почему, к примеру, нет ничего похожего на кипение при сублимации (возгонке)? Дело в том, что объем, приходящийся на молекулу газа (пара) в равновесии( на кривой ф.п. 1-го рода) существенно больше больше того же объема для конденсированной фазы (если находиться далеко от крит. точки). Следовательно, любая замкнутая полость с газом должна при своем росте (увеличении объема ) неупруго деформировать окружающую конденсированную среду. В жидкости, где модуль сдвига равен нулю, это можно сделать. Если и вязкость мала, то процесс роста будет бурным, если велика, то будет что-то наподобие лопанья отдельных пузырей в манной каше или в фумаролах (грязевых вулканчиках)

(Оффтоп)

Говорят, разум тоже кипит, особливо когда возмущенный:)

[realeugene]

druggist в сообщении #1504376 писал(а):

Почему, к примеру, нет ничего похожего на кипение при сублимации (возгонке)

Это же совершенно школьный вопрос. При сублимации/возгонке давление насыщенных паров вещества ниже атмосферного. Вблизи поверхности тела образуется тонкий слой насыщенного пара, и пока он не продиффундирует прочь, новые порции пара образовываться не могут. Если же давление насыщенного пара превышает атмосферное, образующийся пар механически расталкивает окружающий воздух, что приводит к большому потоку пара и образованию пузырьков по всему объёму жидкости.

[druggist]

realeugene в сообщении #1504379 писал(а):

Это же совершенно школьный вопрос

Вы это серьезно? Я ведь ни в коем случае не имел в виду лед и воду. Возьмем углекислоту при атмосферном давлении. Температура, соответствующая фазовому переходу 1-го рода - сублимации - -78 С. Ниже этой температуры - твердое тело, выше -пар. Давление насыщенных паров равно или выше атмосферного (при t>=-78 C). Качественно та же ситуация, что и со случаем жидкость -пар. Почему в этом случае нет кипения твердого тела - "внутренней сублимации" - образования и роста пузырьков? Ответ см. выше

[Emergency]

druggist в сообщении #1504384 писал(а):

Почему в этом случае нет кипения твердого тела - "внутренней сублимации" - образования и роста пузырьков? Ответ см. выше

Ответ выше неправильный. Правильный ответ - отсутствуют конвекционные потоки тепла внутри твердой фазы. Поэтому она сублимирует снаружи.
Можно представить себе вариант нагрева твердой фазы под давлением с последующим резким сбросом этого давления. Тут два варианта - либо твердое тело рассыплется, либо нет. Это зависит от соотношения прочности и величины избыточного давления внутри твердого тела. Рассыпание (возможно с образованием "кипящего слоя") будет соответствовать кипению - это можно наблюдать при прокаливании гипса с отщеплением кристаллизационной воды. Но для "конвекции" тепла требуется перемешивание гипса - тогда он "кипит".

[arseniiv]

realeugene в сообщении #1504379 писал(а):

При сублимации/возгонке давление насыщенных паров вещества ниже атмосферного.

Не, это тогда просто испарение. Выше уже сказали, но надо заметить, что действительно очень любят, и не только на русском языке, называть как испарение с поверхности твёрдой фазы, так и фазовый переход твёрдого в газ называть одинаково «сублимацией», что приводит иногда к достаточно нелепым путаницам типа мифа о том, что иод при атмосферном давлении не бывает жидким.

Я бы посчитал, что довольно разумным выходом было бы оставить слово «сублимация» лишь для фазового перехода, а сублимацию-испарение звать просто испарением, потому что обычно состояние испаряющейся фазы будет ясным из контекста.

[realeugene]

arseniiv в сообщении #1504414 писал(а):

называть как испарение с поверхности твёрдой фазы, так и фазовый переход твёрдого в газ называть одинаково «сублимацией»

Я вас не понимаю. Вы считаете, что испарение с поверхности твёрдого вещества без промежуточной жидкой фазы не является фазовым переходом?

-- 08.02.2021, 14:45 --

Emergency в сообщении #1504391 писал(а):

Правильный ответ - отсутствуют конвекционные потоки тепла внутри твердой фазы. Поэтому она сублимирует снаружи.

Согласен. Но если парциальное давление насыщенных паров вещества над его поверхностью мало, то скорость испарения/сублимации в вакуум, очевидно, может быть чрезвычайно низкой. Как для какого-нибудь астероида в глубоком космосе. Кинетика, тоже, имеет значение.

[druggist]

Emergency в сообщении #1504391 писал(а):

отсутствуют конвекционные потоки тепла внутри твердой фазы.

А как это отсутствие может затруднять рост пузырей (пор) в твердом теле? (Кстати, само отсутствие конвекции в тв. теле есть следствие не равенства нулю модуля сдвига)

[arseniiv]

realeugene в сообщении #1504446 писал(а):

Вы считаете, что испарение с поверхности твёрдого вещества без промежуточной жидкой фазы не является фазовым переходом?

Поразбирался, повспоминал, теперь нет.

[Emergency]

druggist в сообщении #1504454 писал(а):

А как это отсутствие может затруднять рост пузырей (пор) в твердом теле?

А как они могут расти без притока тепла?
Или вы имеете в виду нагрев излучением?
В любом случае тело интенсивно охлаждается снаружи и слабо нагревается изнутри. Кроме того, зародыш паровой фазы в твердом теле должен преодолеть не атмосферное давление, а превысить предел прочности твердого тела, что при малом радиусе кривизны пузырька вообще невероятно.

-- 09.02.2021, 16:41 --

В продаже бывает объемная гравировка в стекле, сделанная сфокусированным лучом лазера типа такой

Или объемных портретов.
Как видите, никакого кипения - пузырек образуется, но не может покинуть фазу.

[druggist]

Emergency в сообщении #1504554 писал(а):

должен преодолеть не атмосферное давление, а превысить предел прочности

Ну, уже предел прочности появился - так вы постепенно придете к пониманию правильного ответа (см. выше). Кристалл не течет, или течет, но не так как жидкость, а при величинах сдвиговых напряжений ниже модуля сдвига очень медленно (при помощи скольжения дислокаций и диффузии) . Даже, если давление в пузыре ( в поре) в несколько раз превышает атмосферное, это всего лишь по порядку величины 1МПа, а модуль сдвига 10 ГПа

[stalvoron]

Emergency в сообщении #1504554 писал(а):

Кроме того, зародыш паровой фазы в твердом теле должен преодолеть не атмосферное давление, а превысить предел прочности твердого тела, что при малом радиусе кривизны пузырька вообще невероятно.

Emergency в сообщении #1504554 писал(а):

В продаже бывает объемная гравировка в стекле, сделанная сфокусированным лучом лазера типа такой
Изображение
Или объемных портретов.
Как видите, никакого кипения - пузырек образуется, но не может покинуть фазу.

А разве возможно создать газовый пузырь( как следствие кипения) внутри твёрдого тела, предполагая в этой точке именно твёрдую фазу? Ваш пример со стеклянным (вероятно, может быть акриловым)) сувениром мне кажется не совсем корректным, т. к . внутри твёрдого тела создаётся локальная зона с иным фазовым состоянием (сначала жидким). Либо этот эффект связан с химическими процессами (типа разложения с выделением газового компонента) . А представить себе твёрдое тело которое бы локально внутри претерпевало фазовый переход "твёрдое- газообразное" по моему не реально для любого материала . Если конечно тело действительно однородно.

[Emergency]

stalvoron в сообщении #1504568 писал(а):

А разве возможно создать газовый пузырь( как следствие кипения) внутри твёрдого тела, предполагая в этой точке именно твёрдую фазу? Ваш пример со стеклянным (вероятно, может быть акриловым)) сувениром мне кажется не совсем корректным...

Тут несколько другая ситуация - лазер импульсный, и скорость нагрева настолько велика, что стекло испаряется не становясь жидким. Хотя... если быть совершенно точным, то оно и было не твердым телом, а высоковязкой жидкостью, как аморфные металлы, скорость охлаждения которых настолько велика, что дальний порядок не успевает образоваться.
Но это не принципиально, так как стекло можно заменить на кристалл кварца, и внешний вид поделки от этого не изменится.

[stalvoron]

Emergency в сообщении #1504572 писал(а):

Но это не принципиально, так как стекло можно заменить на кристалл кварца,

Т.е. испарение твёрдого тела под действием мгновенного(условно)теплового воздействия можно считать процессом - эквивалентным процессу фазового перехода? Имею ввиду - с терминологической стороны?

[Emergency]

stalvoron в сообщении #1504577 писал(а):

Т.е. испарение твёрдого тела под действием мгновенного(условно)теплового воздействия можно считать процессом - эквивалентным процессу фазового перехода? Имею ввиду - с терминологической стороны?

Смотрите - в небольшой локальной области существовал ближний порядок и дальний, если рассматривать бОльшую область. При воздействии лазерного луча, ближний порядок в локальной области исчезает, что соответствует состоянию газа, а область вне воздействия лазерного луча сохраняет порядок неизменным, но туда быстро уходит тепло и пар конденсируется, оставляя вместо себя нечто вроде плотного снега. То есть очевидно изменение фазовых состояний вещества в локальной области, но эти переходы являются неравновесными.