Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет dibr ([info]dibr)
@ 2010-12-08 22:41:00
Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
физика
     Сегодня заметил забавное.
     Мы иногда переливаем жидкий азот "из пустого в порожнее" - из дюара в газификатор. В процессе переливания металлический "краник" на пути азота охлаждается до азотных температур, а потом нагревается обратно.
     Так вот. Пока он "ещё не очень остыл" - на нём бодро оседает иней, что вполне понятно. А вот как только он охладится окончательно - иней оседать перестаёт (если смахнуть его рукавицей - нового не нарастает), зато начинает конденсироваться кислород воздуха, и забавно капать вниз :-) Когда же переливание заканчивается, и краник немного нагреваетеся - кислород, ясное дело, конденсироваться перестаёт... и краник тут же обрастает слоем инея!

     Но это что же получается - вода из воздуха оседает инеем на холодные предметы, но не оседает на слишком холодные? Это как это так??

     ...не уверен на 100%, но по-моему фигня вот в чём. Пока "краник" просто холодный - пары воды благополучно долетают до краника, конденсируются на нём, и замерзают в виде инея. Но когда краник становится совсем холодным (сжижать кислород из воздуха - это вам не лёд в морозилке готовить), влага из воздуха "вымораживается" в виде капелек "ледяного тумана" ещё на подлёте к поверхности... а в таком виде влага на поверхность уже не оседает, и благополучно уносится потоком воздуха :-)
     Я так думаю.

(Добавить комментарий)


[info]balamutang@lj
2010-12-08 16:43 (ссылка)
не смахивай больше иней, а то так весь кислород сконденсируешь. и так дышать нечем.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-08 16:47 (ссылка)
Там замкнутый цикл, он снова возвращается в атмосферу. Но мысль "собрать кислород в баночку" возникала, да.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]vekk@lj
2010-12-08 17:48 (ссылка)
и сжечь в ней железный гвоздь

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-08 17:54 (ссылка)
Угу.
Впрочем, железную проволоку я жёг - правда в "синтетическом" кислороде (каталитическое разложение какого-то бытового отбеливателя, за давностью лет не помню какого).

(Ответить) (Уровень выше)


[info]xelenka@lj
2010-12-08 16:52 (ссылка)
есть предложение "подуть" - устроить конвекцию, чтобы вокруг краника воздух не остывал - и проверить, будет ли образовываться иней :)

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-08 17:37 (ссылка)
В следующий раз (через недельку) постараюсь не забыть проверить :-)

(Ответить) (Уровень выше)


[info]alisarin@lj
2010-12-08 17:06 (ссылка)
Могу добавить такую гипотезу, что это очень похоже на гидратные комплексы в растворах, которые, помнится, изучал еще Менделеев в своем исследовании "О соединении спирта с водой". Т.е. в газовых средах могут тоже существовать такие же комплексы из окруженных молекулами газа молекул (или ионов) воды. Оседание инея есть разрушение таких комплексов, а при особо холодных температурах они становятся устойчивыми или что-то еще с ними происходит. Но это я просто ... одно слово в пользу химии :)

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-08 17:41 (ссылка)
Что-то сложно, причём непонятно откуда и зачем.
Молекулы воды - полярны, и могут "облеплять" другие полярные молекулы. Ионы в растворе вообще заряжены. Воздух же (азот, кислород, остального мало) - неполярен, ионов исчезающе мало, при этом плотность молекул на порядок ниже чем в растворе... кто с кем комплексы образовывать будет, и почему?
В-общем, как-то не верится :-)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]alisarin@lj
2010-12-08 17:56 (ссылка)
*Воздух же (азот, кислород, остального мало) - неполярен*

А это, как говорил один товарищ, "не как будут голосовать, а как будут считать". :) Может быть, они в некоем статистическом или каком грубом смысле и неполярны, а на уровне слабого взаимодействия - полярны, м.б. у них притяжение - какого-то другого рода.

Вообще я высказал гипотезу, но ... вот не верю в объяснение явления насыщения парами жидкости газовой среды как реализующегося просто механически. Если внесенная в вакуум вода создает "атмосферу" с тем же уровнем давления, что и реальная атмосфера, то, возможно, ее парение и допускает чисто механическое объяснение. А если нет?.. Но я - только предполагаю :)

(Ответить) (Уровень выше)


[info]violettmoon@lj
2010-12-08 17:09 (ссылка)
а фотки нет? интересно посмотреть )

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-08 17:54 (ссылка)
К сожалению нет. Но там ничего интересного не было бы - краник и краник, в одном случае иней, в другом - капли жидкости...

(Ответить) (Уровень выше)


[info]mikell@lj
2010-12-08 17:36 (ссылка)
А вода в жидком кислороде случаем не растворяется? Ведь собственно вода существует как набор не слишком сильно связанных ионов водорода и кислорода. Ну кислорода стало больше водорода - это сильно помешает образованию жидкости? И какая у нее будет температура кипения и замерзания?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-08 17:52 (ссылка)
> А вода в жидком кислороде случаем не растворяется?

Ой.
Вообще, вряд ли. "Ссылок не дам" (похоже, никто всерьёз не изучал растворение воды в кислороде, все как-то больше наоборот), но если бы воду уносил с собой жидкий кислород - там, куда капали капли кислорода и высыхали - должна была оставаться вода (куда менее летучая чем кислород), особенно при таких температурах. Там же было вполне сухо, никакой воды я не заметил...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


(Анонимно)
2010-12-08 18:07 (ссылка)
Вода в жидком кислороде обязана замерзнуть в лёд.
Ты для проверки своей теории в следующий раз подуй на краник, в общем создай движение воздуха, что бы внести в зону замораживания влажный воздух.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]sergey_cheban@lj
2010-12-08 20:08 (ссылка)
Так оно ж высыхает! Сначала кислород, потом вода.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]azgar@lj
2010-12-08 19:32 (ссылка)
Там на поверхности металла не образуется слоя жидкого кислорода, который препятствует образованию кристаллов воды?
ЖО2 металл смачивает?
А в баночку, таки да, собрать и раболаторию, таки да, взорвать! :)

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-09 20:48 (ссылка)
Кстати, действительно вариант. Если вода намерзает на поверхности жидкого кислорода - он же её и унесёт с собой вниз :-)
Правда, следов оттаявшей воды в месте падения капель кислорода, я не обнаружил. Но возможно я просто не заметил - специально ведь не всматривался :-)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]azgar@lj
2010-12-10 06:09 (ссылка)
Если вспомнить опыт с наливанием азота на поверхность воды или спирта, создаётся впечатление, что испарение газа способствует испарению подлежащей жидкости. Которая потом собирается в туман.
Или нет?
Возможно, вода, твёрдая ли, растворённая ли в капле кислорода, при испарении тоже испаряется. По крайней мере, если вода растворяется в жидком кислороде.
Или это ересь?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-10 14:40 (ссылка)
> создаётся впечатление, что испарение газа способствует испарению подлежащей жидкости

Почему?
Вот конденсации (за счёт охлаждения) уже испарившейся - вполне. Оттуда и туман.

> Возможно, вода, твёрдая ли, растворённая ли в капле кислорода, при испарении тоже испаряется. По крайней мере, если вода растворяется в жидком кислороде

Ну, вроде температуры совсем не те, чтобы оперативно испаряться. А насчёт растворения воды в кислороде - интернет как-то молчит: то-ли не растворяется, то-ли это никого не интересовало, потому и не проверяли...

(Ответить) (Уровень выше)


[info]sergey_cheban@lj
2010-12-08 20:07 (ссылка)
Может, иней просто смывается кислородом?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-09 20:49 (ссылка)
В принципе, вполне возможно :-) Надо будет в следующий раз собрать капли кислорода, и посмотреть, не образуется ли воды после их испарения...

(Ответить) (Уровень выше)


[info]vlkamov@lj
2010-12-09 01:14 (ссылка)
Тут столько разных межфазных границ, что имеет смысл рассмотреть все сочетания по отдельности.

(Ответить)


[info]dmak@lj
2010-12-09 06:24 (ссылка)
Точка росы смещается от поверхности краника вдаль, не?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-09 20:57 (ссылка)
Ну, примерно это я и имел в виду :-)

(правда, если быть строгим - точка росы редко находится строго _на_ кранике, её либо нет нигде, либо она всё-таки уже чуть-чуть в стороне от краника. Но пока это "чуть-чуть" мало - оседает вода на кранике, а не в виде тумана где-то рядом...)

(Ответить) (Уровень выше)


[info]ext_229571@lj
2010-12-09 16:38 (ссылка)
Для образования кристаллов чего угодно — в данном случае воды — требуются центры кристаллизации. Выпадение жидкого кислорода (или азота) на поверхности краника закрывает все центры кристаллизации, поэтому вдоль краника вода конденсироваться не будет. Как только плёнка жидкого вещества исчезает, переохлаждённая вода тут же покрывает краник инеем обратно.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-09 21:09 (ссылка)
Гипотеза, согласен. Правда, в переохлаждённую до азотных температур воду я не верю ("центры" там есть - туман вокруг краника образуется, сами частички тумана и будут центрами), а вот что конденсат не может осесть на краник и смывается кислородом - возможно.
В следующий раз надо будет проследить за судьбой капелек кислорода - не образуется ли влаги на месте их высыхания...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]slowkukuing@lj
2010-12-09 23:41 (ссылка)
жидкая фаза не даёт кристалликам "слепиться воедино"... учили же на физике зачем дороги солят ,-)

(Ответить) (Уровень выше)


[info]azgar@lj
2010-12-09 17:06 (ссылка)
А на каком основании влага начнёт вымораживаться ещё на подлёте?
Там же достаточно интенсивный конвекционный ток газа должен быть.
Чего бы ему сильно остывать до контакта с поверхностью?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-09 21:11 (ссылка)
Ну, визуально сильной конвекции не заметно ("от холода" она вообще типично слабее чем "от жары"), а теплопроводность у воздуха ненулевая (это у меня безответственная теоретическая спекуляция), и "туман" рядом с краником вполне себе образуется (а это уже практика)...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]azgar@lj
2010-12-10 06:14 (ссылка)
Туман образуется вокруг крана или под ним?
Когда я в последний раз наблюдал металлические предметы, охлаждённые до околоазотных температур, с них туман достаточно активно стекал именно вниз.
Теоретически, конвекция вниз при температуре азота должна быть такая же, как от нагретого до 500С предмета вверх.
Эх, надо пойти купить азота. Но теперь уж, наверное, до весны.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-12-10 14:43 (ссылка)
Вокруг; стекает вниз, но довольно вяло (на фоне остальных движений воздуха).
В-общем, фиг знает - я придерживаюсь мысли что вода вымораживается не достигая краника, но и гипотезу что вода не прилипает к кранику потому что мешает слой жидкого кислорода тоже не исключаю...

(Ответить) (Уровень выше)

"Дело в следующем, батя" (с)
[info]slowkukuing@lj
2010-12-09 23:29 (ссылка)
С "инеем" такая фишка: сущ. средства быстрой очистки поверхностей от наледи (типа "иней") - всякая "незамерзающая" химия (автолюбителям должна быть знакома) - попрыскал из баллончика, и лёд "растял". Т.е. на мокрой поверхности иней не оседает/не держится (и, собственно, не формируется).

..а вот тот фак[т], что кислород конденсируется (больше, вроде бы, нечему), удивил - у него же температура кипения всего на 13К выше, чем у азота.

PS: да обмотайте вы изолентой этот "краник" - незачем беспорядки нарушать пожарников нервировать ,-)

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]azgar@lj
2010-12-10 06:23 (ссылка)
Ну, потому и конденсируется, что температура кипения выше чем температура крана :)
13 градусов, вроде, немного. Но это 1/7 от температуры кипения.
И ещё через 22 градуса у кислорода температура плавления.
Ни у кого под рукой гелия или неона жидкого нету, кислород заморозить? :)

(Ответить) (Уровень выше)