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气体液化的条件是什么

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时间:2022-11-01

最佳回答: 气体液化的必要条件:1、降低温度,当温度足够低时,所有气体都可液化;2、压缩体积,但只有部分气体用这种方法能液化。一般工业上多采取两种方法相结合的办法液化气体。在获取低温的道路上,有一位我们非常熟悉的先驱,那就是法拉第——没错,就是那位发现电磁感应定律的法拉第。他在研究氯气的化学性质时,一不小心就得到了液态氯,他总结出来是低温和高压所导致的。

气体液化循环由一系列热力过程组成,其作用在于使气态工质冷却到所需的低温,并补偿系统的冷损,以获得液化气体(或称低温液体)。

气体液化的必要条件:1、降低温度,当温度足够低时,所有气体都可液化;2、压缩体积,但只有部分气体用这种方法能液化。一般工业上多采取两种方法相结合的办法液化气体。

气体液化之路:低温史

在粒子物理方面,科学家们想尽办法将温度升到极高,从而发现那些室温下被禁闭的物理过程。在凝聚态物理方面,科学家们则设法不断降低温度,直至逼近绝对零度,让各种低能的集体物理效应表现出来。上面讲到的超导现象,就是荷兰物理学家昂内斯在成功将氦气液化,温度降至4.2K之后,在水银中测到了电阻的突然跳变,从而打开了超导物理的大门。

在获取低温的道路上,有一位我们非常熟悉的先驱,那就是法拉第——没错,就是那位发现电磁感应定律的法拉第。他在研究氯气的化学性质时,一不小心就得到了液态氯,他总结出来是低温和高压所导致的。从此一发不可收拾,一路液化了当时几乎所有已知的气体,只有氧气、氮气、氢气等气体搞不定,于是他认定这些气体是“永久气体”。后来的事实当然证明他错了,不过搞气体液化毕竟是他的“副业”,他不小心液化氯气,是因为他当时是化学家戴维的助手,主业其实是搞化学。

接下来法国人卡耶泰液化了氧气和氮气,他用到了一个重要的效应——焦耳-汤姆森效应。现在的稀释制冷机中,有一个重要的部件就叫“焦汤换热器”,是将氦气液化的重要环节。氮气液化将低温极限推到了-196℃(77K)。但更重要的人物是杜瓦,现在的低温储罐,我们一般就叫作“杜瓦”,就是他发明了这种可以长久保存低温液体的真空绝热瓶。家里用的开水壶,其实就是一个“杜瓦”。杜瓦的重要贡献是液化了氢气,采用的方法是逐级液化降温:先将容易液化的气体液化(当时他用的是CH3Cl),然后做节流膨胀进一步降低温度,再将另一种更难液化的气体(比如C2H4)通入其中使其液化,再节流膨胀降温,依次而行,最终得到了-260℃的低温。

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编辑于:2022-11-01

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