Гелий критические температура и давлени

Рассчитать константы уравнения Ван-дер-Ваальса из критической температуры и критического давления гелия, приведенных в табл. 3.1. [c.103]

Для реального газа задача экономичного распределения сжатия между ступенями сложнее, чем для идеального. Она решается элементарно лишь при условии, что величина показателя избытка объемной энергии реального газа В (стр. 17) не изменяется с температурой, В этом случае избыточная работа в цикле реального газа АВ не зависит ни от характера процесса сжатия, ни от охлаждения газа между ступенями и при заданных начальном и конечном давлениях является постоянной величиной, прибавляемой к работе в цикле идеального газа. Тогда отклонение сжимаемости реального газа не мол<ет влиять на распределение сжатия, и минимум расхода работы как и у идеального газа достигается при равенстве отношений давлений по ступеням. Это условие относится прежде всего к водороду и гелию, которые имеют самые низкие критические температуры. Другие газы и пары условию независимости В от температуры удовлетворяют лишь в области высоких давлений. У одно- и двухатомных газов расхождение кривых В для различных температур, наблюдаемое главным образом при низких и средних давлениях, сравнительно невелико. В области таких давлений величина В к тому же мало влияет на расход работы. Поэтому распределение сжатия по ступеням компрессора производят, предусматривая равные отношения давлений. [c.67]

Гелий - легкий газ с плотностью 0,1785 кг/м при давлении 0,1 МПа и температуре О °С. Он обладает низкой критической температурой (Г р = -267,97 °С) и низкой температурой кипения = -268,94 °С), высокой теплопроводностью и [c.158]

Критические температуры и давления увеличиваются от гелия к радону. [c.634]

Рассмотрим некоторые системы, в которых наблюдается баротропное явление. Если при атмосферном давлении рассматривать систему водород — гелий прн —253 °С, то водород будет жидким, а гелий — газооб разным. Температура системы в данном случае ниже критической температуры водорода (—239,9 °С) и выше критической температуры гелия (—267,9 °С), а растворимость газообразного гелия в жидком водороде мала. [c.86]

Критическая температура (Т р), названная по предложению Д.И. Менделеева абсолютной температурой кипения - температура, при которой исчезает различие между жидко- и газообразным состоянием вещества. При температурах свыше Т р вещество переходит в сверхкритическое состояние без кипения и парообразования (фазовый переход 2-го рода), при котором теплота испарения, поверхностное натяжение и энергии межмолеку-лярного взаимодействия равны нулю. При сверхкритическом состоянии возникают характерные флуктуации плотности (расслоение по высоте сосуда), что приводит к рассеянию света, затуханию звука и другим аномальным явлениям, таким как сверхпроводимость и сверхтекучесть гелия. Вещество в сверхкритическом состоянии можно представить как совокупность изолированных друг от друга молекул (как молекулярный песок ). Для веществ, находящихся в сверхкритическом состоянии, не применимы закономерности абсорбции, адсорбции, экстракции и ректификации. Их в смесях с докритическими жидкостями можно разделить лишь гравитационным отстоем (см. 6.3.3). Критическое давление (Р р) - давление насыщенных паров химических веществ при критической температуре. Критический объем (У р) - удельный объем, занимаемый веществом при критических температуре и давлении. [c.96]

Наличие двух фаз, резко отличающихся по составу, означает, что между ними имеется поверхность раздела. В связи с некоторыми замечаниями о характере фаз, появившимися в литературе [13], мы визуально исследовали систему гелий —этилен при 18°,т. е. на9° выше критической температуры этилена, и давлении 400 ат. Визуальные наблюдения мениска (рис. 4) [c.193]

Основные положения. Температура, выше которой газ не сжижается независимо от увеличения давления, называется критической температурой. Значения критических температур мйо-гих газов приводятся в справочных таблицах. Только некоторые газы могут быть переведены в жидкость при обычной (комнатной) температуре. Такие газы, как кислород, азот, неон, водород, гелий, имеющие очень низкую критическую тем пературу, могут быть сжижены лишь при температуре, приближающейся к абсолютному нулю, т. е. путем применения методов глубоко го охлаждения. [c.696]

В качестве жидкости в камере Глазера используются водород, эфир, пропан, гелий, ксенон и т. д. Соответствующий газ охлаждается ниже критической температуры и конденсируется под давлением. Резкое изменение давления переводит жидкость в перегретое состояние, которое в благоприятных условиях сохраняется в течение достаточно длительного времени (секунд или даже минут). Если в этот момент в жидкость попадает заряженная частица, то она оставит след в виде цепочки пузырьков пара. Главным достоинством пузырьковой камеры является большая плотность наполняющего ее вещества. Поэтому в такой камере [c.72]

Для получения жидкого водорода используются цикл с однократным дросселированием (производительность ожижителей до 300 л/ч), цикл двух давлений и циклы с детандером (рис. 8). Оба цикла имеют производительность ожижителей более 300 л/ч. Используется также гелиево-водородный конденсационный цикл, основанный на конденсации водорода за счет охлаждения газообразным гелием, имеющим температуру ниже критической температуры водорода. Такой цикл, однако, не нашел широкого промышленного применения. [c.30]

Приведенные в табл. 18 значения 5 (адсорбции) определены для равновесного давления над адсорбентом при Т = 273° К и р = 10 мм рт. ст. [28]. Способность к поглощению газа адсорбентом будет тем больше, чем выше критическая температура газа и его температура кипения. Поэтому, если у нас имеется газовая смесь, состоящая, например, из метана, азота, кислорода и гелия, то адсорбированная фаза будет содержать повышенное количество метана, а неадсорбированная — повышенную по сравнению с исходным газом концентрацию плохо адсорбируемого гелия. В табл. 19 приведены объемы газов, поглощаемых активированным углем при температуре жидкого воздуха. [c.226]

Зависимость проницающей способности гелия от температуры позволяет варьировать рабочие условия нри различных скоростях потока однако пределы изменения температуры ограничиваются абсолютной величиной температуры, которая может оказаться недопустимой в анализе некоторых типов соединений. Детали тефлонового сепаратора достаточно прочны, он легко собирается и пе требует точной подгонки деталей или критической регулировки давлений. Прибор характеризуется высокой эффективностью, но его лучше использовать с масс-спектрометрами, в которых допускается достаточно высокое давление в ионном источнике. [c.193]

Способ получения аэрогеля основан на удалении жидкости из геля при температуре и давлении выше критических. В этом случае жидкость переходит в пар непосредственно в порах материала, что исключает сжатие пор за счет сил поверхностного натяжения. С целью снижения рабочей температуры и давления вода в гидрогеле предварительно замещается этиловым или метиловым спиртом. Технологическая схема процесса состоит в следующем. Предварительно приготовленные растворы жидкого стекла плотностью 1150—1170 кг м и серной кислоты плотностью 1126—1128 кг/м поступают в смеситель. Образующийся в течение 6—8 сек гидрогель проходит через масло, [c.69]

Из табл. 5 видно, что газы с положительной критической температурой (аммиак, двуокись углерода, пропан, фреон-12, ацетилен и др.) могут превращаться в жидкость при нормальной окружающей температуре без охлаждения, только за счет повышения давления газа. Для сжижения газов с отрицательной критической температурой (азот, кислород, аргон, водород, гелий и др.) их следует охладить до очень низкой температуры или повысить давление и охладить до критической температуры или ниже. [c.35]

Рассмотрим некоторые системы, в которых наблюдается баротропное явление. Если при атмосферном давлении рассматривать систему водород—гелий при —253°, то водород будет жидким, а гелий — газообразным. Температура системы в данном случае ниже критической температуры водорода (—239,9°) и выше критической температуры гелия [c.372]

Если диаграмма углерода относится к сверхвысоким давлениям и весьма высоким температурам, то диаграмма, показанная на рис. VIII.4, описывает свойства гелия и в первую очередь изотопа Не при сверхнизких температурах. Рассмотрение этой диаграммы следует начинать с кривой I, выражающей зависимость давления насыщенного пара жидкого гелия от температуры. Уже здесь можно отметить особенность гелиевой фазовой диаграммы область пара не соприкасается с областью твердого тела. Наиболее распространенный изотоп гелия Не имеет критическую температуру = 5,23° К, [c.294]

В табл. 2. приведены критические температуры и давления некоторых веществ. Из таблицы видно, что такие газы, как гелий, кислород, водород, азот, характеризуются очень низкими критическими температурами. Эти газы и были отнесены прежними исследователями к числу постоянных по той причине, что в то время не располагали способами получения достаточно низких температур. [c.19]

Для изучения взаимной ограниченной растворимости газов в системе гелий — этилен — двуокись углерода при температурах 13, 20, 40, 60, 70°С и давлениях от 50 до 5000 бар применен уже описанный метод . В изученном интервале температур и давлений в двойных системах гелий — двуокись углерода и гелий — этилен существуют равновесия жидкость — газ и газ — газ первого типа. В двойной системе этилен — двуокись углерода при температурах до критической температуры двуокиси углерода и давлениях до 73,75 бар существует равновесие жидкость — газ с азеотропом. При более высоких давлениях и температурах система этилен — двуокись углерода гомогенна. [c.146]

ВЫСОКИХ температурах. Пятый вирпальный коэффициент, как предсказано, должен быть отрицательным при температурах выше критической температуры Гкр, однако пока не проводились достаточно точные измерения для определения значений Е. Только для водорода, гелия и неона были проведены измерения при достаточно высоких приведенных температурах с целью экспериментального определения максимума В. Максимумы и отрицательные значения С и О почти никогда не наблюдались экспериментально. Первое отрицательное значение С для неполярных газов было получено в 1966 г. (СН4 и СгНе) [35] и для простого полярного газа в 1964 г. (С(СНз)зС ) [36]. Более ранние работы с водяным паром [37] и с метанолом и этанолом, т. е. с веществами, молекулы которых имеют сильные водородные связи, показали, что коэффициенты С и, возможно, О имеют отрицательные значения. Было сделано предположение, что в парах спиртов основное значение имеют димеры и тетрамеры [38, 39]. Это можно объяснить с помощью фиг. 1.2. Отрицательные значения С и В наблюдаются при температурах гораздо ниже критической, а при этих температурах максимальное давление в опыте не превышает давления насыщенного пара. Это давление обычно не очень высокое, поэтому вклад в сжимаемость за счет С и О очень мал и не может быть легко измерен. [c.20]

При устройстве дроссельного перепуска байпасную линию, как правило, следует начинать после холодильника и во всасывающую линию подводить уже охлажденный газ. Это особенно важно для газов, имеющих низкую критическую температуру (водород, гелий) и находящихся при очень высоком давлении, у которых процесс дросселирования происходит с нагревом, но относится и к тем газам, у которых дросселирование со ступеней высокого давления сопровождается небольшим охлаждением. Знак и величину изменения температуры дросселируемого газа определяют по кривым постоянной энтальпии на энтропийных диаграммах. В случае значительного снижения температуры целесообразно для предотвращения обмерзания дросселя не охлаждать или не полностью охлаждать газ перед дросселированием, что можно осуществить путем отвода дроссельной линии от трубопровода до холодильника или от промежуточного участка по длине холодильника. [c.545]

В качестве промышленного способа извлечения гелия применяется способ фракционированной конденсации сопутствуюш,их гелию газов при постепенном охлаждении газа до весьма низких температур. Наиболее низкую критическую температуру после гелия имеет водород 1 (iкpит = —239,9° С). Получение таких низких температур в промышленных установках связано с большими материальными затратами, поэтому очистку гелия от водорода проводят не методом конденсации водорода, а химическими методами или адсорбцией на активированном угле. Следующей наиболее трудно сжижаемой примесью гелия является азот. При давлении 150 кПсм и охлаждении жидким азотом, кипящим под вакуумом, до температур —200, —203° С можно получить технически чистый гелий, содержащий [c.179]

Системы такого типа образуются из воды и газов, критическая температура которых ниже О °С. При температурах выше О °С существуют кристаллогидраты. Это определяет основную специфику систем данного типа, т.е. фазовые равновесия в них по сравнению с системами типа гелий-вода осложнены существованием кристаллогидратов, в то же время жидкие неводные фазы в этих системах отсутствуют. Кристаллогидраты образуются при сравнительно низких температурах. Повышение давления увеличивает температуру образования гидратов тех газов, которые входят в системы данного типа. Однако повышение давления сопровождается сравнительно малым увеличением температуры. Например, чтобы увеличить температуру образования кристаллогидратов метана от 17 до 47 °С, давление нужно порысить от 16 до 392 МПа, а это выходит за пределы наиболее высоких давлений, достигнутых в экспериментальных исследованиях систем газ-вода. [c.11]

Таулли [315] запатентовал органофильный аэрогель с улучшенной способностью к диспергированию в органической среде. Автор нагревал полученный аэрогель под давлением в присутствии паров спирта, которые могли покрывать поверхность геля этоксигруппами, хотя природа органической добавки в продукте не была ясна. Прозрачные кремнеземные аэрогели с очень низкими значениями кажущейся плотности в области 0,18— 0,35 г/см , согласно данным Тейшнера и др. [316], оказались подходящими при изучении эффекта Черенкова для частиц с высокими энергиями, получаемых на протонном ускорителе. Аэрогели с такими низкими плотностями получали гидролизом этилсиликата в спирте с минимальным содержанием воды с удалением паровой фазы при температуре выше критической. Некоторые разновидности полученных прозрачных аэрогелей имели удельную поверхность 1000 м /г (что соответствует диаметру частиц кремнезема всего лишь 20—30 А), объем пор 18 см г и кажущуюся плотность 0,05 г/см . Смесь, состоящую из метилортосиликата 51(ОСНз)4 в метаноле (10 % по объему), уксусной кислоты с концентрацией 0,175 н. и воды (4 моль воды на 1 моль сложного метилового эфира), нагревали в автоклаве до 250°С (критическая температура СН3ОН равна 242°С). Пары удаляли в вакуумных условиях и охлаждали аэрогель в атмосфере азота. На использование низших спиртов от метилового до бутилового в таком способе был получен патент [317]. [c.741]

В литературе приведены многочисленные данные о зависимости свойств образующихся цеолитов от состава реакционных смесей или гелей, характера реагирующих фаз и условий проведения синтеза (температура, давление, длительность образования) цеолитов. В то же время данных о механизме и кинетике кристаллизации довольно мало. Были проведены некоторые исследования скорости кристаллизации цеолитов А, X и морденита из натрий-алюмосиликатных гелей (рис. 4.7). Полученные кинетические кривые имеют сигмаобразную форму, что говорит о наличии индукционного периода, во время которого зародыши кристаллов достигают критического размера. Скорость кристаллизации цеолита X в значительной степени зависит от температуры. Индукционный период уменьшается с 60 ч при 50 °С до 3 ч при 100 °С. После первоначального быстрого роста кристаллов дальнейший непрерывный их рост поддерживать трудно. [c.343]

Рассмотрение вопроса о свойствах газовых смесей при высоких давлениях будет неполным, если не остановиться на интереснейшем явлении расслоения газовых смесей под давлением, открытом советскими учеными И. Р. Кричевским, П. Е. Большаковым и Д. С. Циклисом [18, 19]. Это явление детально рассмотрено в упоминавшейся монографии И. Р. Кри-чевского [1]. Оно является ярким подтверждением правильности представления о глубокой и далеко идущей аналогии свойств жидкостей и сжатых газов. Возможность существования гетерогенного равновесия в газовой смеси выше критической температуры ее компонентов была впервые указана Ван-дер-Ваальсом и затем проанализирована Камерлинг Он-несом и Кеезомом. Однако экспериментальное доказательство наличия такого равновесия было впервые осуществлено в 1941 г. на примере системы аммиак — азот [18]. Исследование этого вопроса показало, что в некоторых газовых смесях наблюдается ограниченная взаимная растворимость сжатых газов. Естественно, что такое расслоение может происходить лишь в том случае, если оно сопровождается уменьшением объема. Вначале предполагалось, что ограниченная взаимная растворимость наблюдается лишь в газовых смесях, содержащих полярный компонент (аммиак, сернистый газ). Однако впоследствии было установлено расслоение газовых смесей гелий — двуокись углерода [20], гелий — этилен [21] и гелий — пропан [22]. [c.22]

Кистлер постепенно замещал воду в разбавленном желатиновом геле спиртом и далее последовательно — эфиром, петролейиым эфиром, пропаном (при низких температурах), а этот последний удалял нагревапием под давлением выше критической температуры, после чего выключал давление. [c.237]

При температурах, меньших критической температуры СО2, наблюдается равновесие жидкость — газ (рис. 1-6). Кривые этого равновесия (кривая растворимости гелия в жидкой двуокиси углерода и последней в сжатом гелии) начинаются в точке, соответствующей давлению насыщенного пара СО, при данной температуре. При гемпетату-рах, больших критической температуры СО. , кривые отрываются от оси ординат и образуют характерный рог. [c.19]

Ни в одном из исследованных случаев (даже для системы аммиак — азот, ход кривой для которой прослежен до давления ООО ат) не было найдено поворота критической кривой, т. е. максимума критической температуры. По-видимому, или такого поворота вообще не существует, или он находится при гораздо более высоких давлениях. На это указывает характер Р — Т-кривой упомянутой выше системы аммиак — азот (см. рис. 1-9). В пользу первого предположения говорит поведение газовых растворов гелия. Однако если критическая кривая не поворачивает в область меньших температур, то она неизбежно должна пересечься с областью равновесия кристалл — газ. Дейстрителько, гри высоких давлениях чистые газы, такие, как азот, водород и др., кристаллизуются при обычных температурах уже при давлениях порядка 20 ООО ат. [c.59]

При более высоких давлениях за мономолекз ляр-ной адсорбцией следует полимолекулярная, которая при дальнейшем росте давления переходит в капиллярную конденсацию. Трехмерное адсорбированное вещество очень похоже на жидкость поэтому его критическая температура не должна сильно отличаться от критической температуры жидкости. Обычно адсорбентами служат твердые пористые тела, поэтому многие исследователи пытались выяснить, не влияет ли структура пор на критическую температуру адсорбированного вещества. Пэтрик, Престон и Оуэнс[ ] нашли, что изотермы адсорбции закиси азота и углекислого газа на угле очень походили одна на другую и при 30° и при 40°, несмотря на то, что критические температуры обоих газов лежат между этими температурами. (Критическая температура углекислого газа 31,0°, а закиси азота 36,5°.) Авторы считают, что адсорбция происходила вследствие капиллярной конденсации, и на этом основании приходят к выводу, что в порах геля жидкость может сз ществовать и при температуре выше нормальной критической. Однако формы изотерм и количества адсорбированного вещества показывают, что в этих опытах как при 30°, так и при 40° в результате адсорбции оказывалась заполнопной только часть монослоя и, следовательно, авторы не имели дела с капиллярной конденсацией. [c.596]

Учитывая значения критических температур газов, Рауль Пикте (Женева) и Луи Кайете (Париж) независимо друг от друга разработали установки для работы при высоких давлениях с такими газами, как кислород, азот и оксид азота. Карл Линде и другие ученые усовершенствовали эти установки в них за счет расширения сильно охлажденных газов создавались еще более низкие температуры, которые использовались для проведения химических экспериментов, при этом были получены водород и кислород в твердом состоянии, а также жидкий гелий. Были достигнуты температуры, близкие к абсолютному нулю. В лабораториях ученые стали получать жидкие воздух и диоксид серы, твердый диоксид углерода. [c.170]

Впервые сжижение газов (ЗОз, СЬ, N 13, СОа, КдО, НаЗ и т. д.) наблюдал Фарадей (1823, 184 ), помещая смесь, выделяющую данный газ при нагревании, в одно колено коленчатой трубки и охлаждая другое колено ее льдом. Перманентные газы, критические температуры которых ниже 0°, этим путем конденсировать конечно не удавалось. Сжижения воздуха, кислорода, азота и СО достигли К а й е т е и Пикте (1877), предварительно охлаждая их расширением и более легко сжижаемыми газами. Применяя жидкий воздух, кипящий под уменьшенным давлением, в качестве охладителя ( = —205°), Дьюар (1898) впервые получил жидкий водород. Наконец 11рименяя кипящий жидкий водород под давлением в 6 см, можно было оададить гелий до —268° ниже его критической температуры ( —267,8°) и, сжав его до 2,3 ат, получить в жидком виде (Кам м е р л и н г-0 н н е с, 1908). Кипение жидкого гелия под уменьшенным давлением позволяет получить охлаждение до —272,3° (7"= 0,9). Этой температуры достиг Каммерлин г-О н н е с в 1926 г. в Лейденской криогенной лаборатории. [c.173]

Если диаграмма углерода относится к сверхвысоким давлениям и весьма высоким температурам, то диаграмма, показанная на рис. 115, описывает свойства гелия и в первую очередь изотопа Не при сверхнизких температурах. Рассмотрениеэтой диаграммы следует начинать с кривой 1, выражающей зависимость давления насыщенного пара жидкого гелия от температуры. Уже здесь можно отметить особенность гелиевой фазовой диаграммы область пара не соприкасается с областью твердого тела. Наиболее распространенный изотоп гелия Не имеет критическую температуру = 5,23 К, при которой кривая I заканчивается. Жидкий гелий, к которому относится эта кривая, называют гелием первым (Hel). При охлаждении до 2,18 К гелий переходит в другое жидкое состояние, обозначенное символом Hell. Этот переход совершается без теплового эффекта, но сопровождается [c.317]

Камерлинг Оннес исследовал равновесие жидкость — газ в системе водород — гелий при 20, Г К, т. е. ниже критической температуры водорода (33,2° К) и значительно выше критической температуры гелия (5,2° К). При этой температуре растворимости газообразного гелия в жидком водороде и жидкого водорода в газообразном гелии малы. При низких давлениях плотность жидкой фазы была больше плотности газовой фазы (обычный случай), и жидкая фаза, состоявшая преимущественно из водорода, располагалась под газовой фазой, содержавшей почти один только гелий. Но при давлениях выше 49 атм плотность газовой фазы стала больше плотности жидкой фазы, и обе фазы переменились местами газовая фаза располол<илась под жидкой фазой. При формальном соблюдении терминологии надо было бы теперь говорить об упругости пара под жидкостью, а не над жидкостью. [c.164]

В этом и кроется причина того, что гелий был последним газом, переведенным в жидкое состояние. Трудность ожижения осложнялась также другпмп константами гелия крайне низкими значениями критической температуры и давления (— 268° и 2,22 ат), малой величиной теплоты испарения (4,66 кал кг). [c.122]

Особый интерес как матирующий агент представляет аэро-гель кремнезема. При добавлени-и достаточного количества щелочи к разбавленному раствору силиката натрия происходит схватывание массы и образуется гель, который после промывки высушивания дает твердое стекловидное вещество — общеизвестный силикагель. Но если гель нагревать под давлением, то до известной температуры жидкость не пспаряется, а при превышении этой критической температуры жидкая фаза мгновенно [c.552]

Оценка механической прочности гелей по предельному напряжению сдвига определяется метода ги Вейлера — Ребиндера и Шведова. Кургаев успешно применил метод определения критической величины давления, соответствующий пределу прочности хлопьев на сжатие. Предельное напряжение сдвигу для гидроокиси алюминия составляет 5—И мг/см , а критическая величина давления по Кургаеву — 7 мг/см . Однако измерения С. В. Ба-рышкиной показали, что предельное напряжение сдвигу водопроводных осадков лежит в пределе 1,5 мг/см . Надо отметить, что на прочностные коагуляционные структуры гидроокиси алюминия влияют его возраст, температура и pH, что практйчесКй отсутствует в исследованиях большинства авторов. [c.10]