2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение02.02.2021, 22:56 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение07.02.2021, 15:36 


27/02/09
2791
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:)

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение07.02.2021, 15:46 


27/08/16
9426
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение07.02.2021, 17:13 


27/02/09
2791
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

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение07.02.2021, 18:03 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
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".

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение07.02.2021, 22:29 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение08.02.2021, 14:40 


27/08/16
9426
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение08.02.2021, 18:43 


27/02/09
2791
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)

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение08.02.2021, 19:55 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение09.02.2021, 16:36 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
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
Изображение
Или объемных портретов.
Как видите, никакого кипения - пузырек образуется, но не может покинуть фазу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение09.02.2021, 18:40 


27/02/09
2791
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

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение09.02.2021, 19:28 


17/03/20
175
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение09.02.2021, 19:50 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение09.02.2021, 21:04 


17/03/20
175
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?

 Профиль  
                  
 
 Re: Конденсация и точка росы
Сообщение09.02.2021, 21:28 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
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.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 35 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group