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其他 標題:CO2三相圖
1:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-09 20:40:06:

自己發現說CO2

在0度C時加壓時 三態變化是氣→固→液

可是一般人的認知物體無論是加壓或降溫

是都是從氣→液→固? 因為固體密度大(水除外)

這是特例嗎?



[ 這篇文章被編輯過: 李嘉倫 在 2009-01-09 20:43:30 ]
2:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-09 21:50:35: [回應上一篇]


你似乎看錯了吧
CO2從0度C加壓還是從氣到固到液


3:loge榮譽點數126點 (研究所)張貼:2009-01-09 23:04:05: [回應第1篇]
Quote:
在 2009-01-09 20:40:06, 李嘉倫 寫了:

自己發現說CO2

在0度C時加壓時 三態變化是氣→固→液


為什麼?能說明嗎?

 


4:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-10 17:11:03: [回應第2篇]

Quote:
在 2009-01-09 21:50:35, 林禹丞 寫了:

你似乎看錯了吧
CO2從0度C加壓還是從氣到固到液

抱歉我可能真的看錯了= =

 

 

[addsig]

我之前發現的不曉得是那一種物質的三相圖

我想問的重點是

有沒有可能物質的三態變化順序是 氣→固→液?

 


5:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-10 18:19:19: [回應上一篇]
你所說的水
可以想想看喔


6:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-10 19:45:22: [回應上一篇]

Quote:
在 2009-01-10 18:19:19, 林禹丞 寫了: 你所說的水
可以想想看喔

我自己找了一下H2O的三相圖

(原來我看到的是水 不是CO2= =抱歉)

 

溫度若介於0~0.0098之間一直加壓

三態變化:氣→固→液(好奇特喔)

物質一般來說都是都是照著氣→液→固 的變化(固體密度大)

這有什麼特別原因嗎...?

還有我想問 物質有沒有可能沒有三相點

(就我所知三相點是三態物體可共存的溫度和壓強)


7:黃福坤(研究所)張貼:2009-01-10 19:50:03: [回應第5篇]
你看到的是 同溫下 從氣體直接變成固體 或 反過來從固體昇華為氣體
但是同樣條件變化情況下 會變成液體嗎?
若沒有講條件 且條件可變化 以上的敘述有意義嗎?

例如如果條件是除了溫度變化 壓力不變的狀況下 可能嗎?

從粒子模型觀點思考 固體 為何變成液體 又變成氣體 其物理變化的機制 這個方向去思考!

8:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-10 20:11:06: [回應上一篇]

Quote:
在 2009-01-10 19:50:03, 黃福坤 寫了: 如果條件是除了溫度變化 壓力不變的狀況下 可能嗎

可否請教授再給進一步的提示

由水的三相圖 壓力在4.8mmHg時 的確會有三相點

[addsig]

若如教授所言 除了溫度變化 壓力不變的狀況下

固→氣→液 是不可能的(從水的三相圖可看出)

 

從粒子模型的觀點來想的話

物體應該只會照著〝固→液→氣〞這個順序(有可能沒有液態)

我猜是粒子的溫度上升 物體粒子熱運動越劇烈(我猜跟動能有關...)

才會只會照著〝固→液→氣〞變化

這樣說對嗎?

 

但我想問一下 在這水的三相圖中 若除了壓力變化 溫度不變

且限制在0~0.0098度C這區塊的任一溫度

若逐漸加壓 為什麼會是固→氣→液 的三態變化呢(看圖說故事)

這是否有可能發生

(但這依照粒子觀點來說 似乎又不可能發生...)



[ 這篇文章被編輯過: 李嘉倫 在 2009-01-10 20:12:06 ]
9:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-10 20:46:44: [回應上一篇]

固→氣→液
應該是你打錯了吧
我想你想說的是
氣→固→液
我是沒做過實驗
畢竟這有點困難度(減壓讓水分子變成氣態需要些東西)

我是覺得可能發生

因為

如同大家所知道的
當液態水降到某一低溫時
他液體的密度會大於固體水的密度
所以說液體的體積會比固體來得小(同質量)
那麼當水在那個0~0.0098度C(溫度固定在這)
壓力增大
會壓縮h2o分子
那冰的體積大於水(這個溫度狀況下)
我是覺得壓縮下體積慢慢由大到小
所以會先變成固態冰
再變成水
阿如果你要問我為什麼水的密度在時會大於冰
我想我也不太清楚
有化學家是解釋說
那些鍵結會造成所占空間增加等等

但是但是
換我也有問題了
我記得資料說水的密度大於冰是在0到4度C時
那為什麼水分子的三相圖
左邊那條線(也就是固態和液態中之間那條)
為什麼不是由4度C開始來傾斜





[ 這篇文章被編輯過: 林禹丞 在 2009-01-10 20:48:53 ]

[ 這篇文章被編輯過: 林禹丞 在 2009-01-10 20:50:42 ]

[ 這篇文章被編輯過: 林禹丞 在 2009-01-10 20:53:30 ]
10:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-10 20:59:09: [回應上一篇]

Quote:
在 2009-01-10 20:46:44, 林禹丞 寫了: 固→氣→液 應該是你打錯了吧
我想你想說的是
氣→固→液

對, 手誤

[addsig]
禹丞兄說的是氫鍵對吧

左是固體 右是液體



[ 這篇文章被編輯過: 李嘉倫 在 2009-01-10 21:03:26 ]
11:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-10 21:14:04: [回應上一篇]

就是這個
但事實上
這些東西我不知道科學家為什麼要這樣解釋
就像我現在在學的一大堆有機化合物
怎樣鍵結等等
老師說的大部分好像都是科學家的預測
對於會甚麼會有這樣的想法
很少會著墨


12:黃福坤(研究所)張貼:2009-01-10 21:21:56: [回應第10篇]

你所談4.8mmHg以下的壓力 是很強的條件
也就是壓力很低 無法滿足形成液體的條件 因為液體是分子間都很接近
當要求系統抽成低真空的狀態 根本來不及形成液體狀態 都會被抽走了

13:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-10 21:41:08: [回應上一篇]

這就類似牛奶抽真空變奶粉對吧= =

所以說如果慢慢減壓 (在0~0.0098度C之內)

會先從液態的水 變成固態 (因固態密度較小)

壓力越來越小 就會蒸發成氣態

 

這樣說對嗎?

[ 這篇文章被編輯過: 李嘉倫 在 2009-01-10 21:38:58 ]

Quote:
在 2009-01-10 21:14:04, 林禹丞 寫了: 恩怎樣鍵結等等老師說的大部分好像都是科學家的預測對於會甚麼會有這樣的想法很少會著墨

或許物理化學本身就是利用人類所能解釋出來的道理 規則

來解釋宇宙的萬物吧...... 也就是這樣 我們才能夠繼續鑽研下去呀XD

(我還不到"鑽研"的境界= =烏呼)

 



[ 這篇文章被編輯過: 李嘉倫 在 2009-01-10 21:45:23 ]
14:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-11 11:24:10: [回應上一篇]

似乎我還是得不到我想要的明確答案..

我想問的是

除了壓力變化 溫度限制在0~0.0098度C這區塊的任一溫度不變

逐漸加壓水 水的變化是否會從氣態→固態→液態?

若不會 那是水的三相圖有誤嗎?


15:黃福坤(研究所)張貼:2009-01-11 12:10:55: [回應上一篇]
三相圖是描述 某物質在 某溫度/壓力下 會是怎樣狀態的
是很多種不同實驗結果組成的

若固定壓力 改變溫度 相對而言是很容易達成的

可是注意你討論的狀況是 從真空數 mmHg到大氣壓
此過程 中低壓時 看不到液體狀態是因為 壓力太小 分子都被抽走了(才能滿足當時壓力條件)
若是有冰於低壓系統中  冰會持續有部分轉變成氣體 系統內壓力會增加 若要維持固定壓力 則需要持續抽氣 也因此水分子的濃度無法達到液體的狀況
當大於大氣壓後(非抽氣狀態) 蒸發的氣體分子才有機會組成一團水分子
有如冷水杯外凝結的水滴(若在真空室內該水滴還沒形成前就會被抽走)
所以這樣算是 同樣的水 從一狀態變成另一狀態嗎? 想一想 其差異!
 




16:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-11 15:01:42: [回應上一篇]

Quote:
在 2009-01-11 12:10:55, 黃福坤 寫了: 三相圖是描述 某物質在 某溫度/壓力下 會是怎樣狀態的
是很多種不同實驗結果組成的

若固定壓力 改變溫度 相對而言是很容易達成的

可是注意你討論的狀況是 從真空數 mmHg到大氣壓
此過程 中低壓時 看不到液體狀態是因為 壓力太小 分子都被抽走了(才能滿足當時壓力條件)
若是有冰於低壓系統中  冰會持續有部分轉變成氣體 系統內壓力會增加 若要維持固定壓力 則需要持續抽氣 也因此水分子的濃度無法達到液體的狀況
當大於大氣壓後(非抽氣狀態) 蒸發的氣體分子才有機會組成一團水分子
有如冷水杯外凝結的水滴(若在真空室內該水滴還沒形成前就會被抽走)
所以這樣算是 同樣的水 從一狀態變成另一狀態嗎? 想一想 其差異!
 



那其意思即為

水原本應該是液態 但因壓力因素而無法形成液相?

那如何算是 同樣的水 從一狀態變成另一狀態? 


17:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-11 19:30:03: [回應上一篇]
那教授如果減壓的方式非抽氣
而是增加空間可以嗎
也就說不是藉由減少莫耳數
而是增加體積
有辦法嗎


18:黃福坤(研究所)張貼:2009-01-11 22:12:33: [回應上一篇]
想一想 從實際實驗的觀點 如何讓一個系統一直增加體積且滿足等壓
合理嗎?


19:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-12 18:36:58: [回應上一篇]

I see

It's impossible!


20:黃福坤(研究所)張貼:2009-01-12 22:08:42: [回應上一篇]
國中生能有如此敏銳觀察力 真不容易 !

21:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-12 22:27:31: [回應上一篇]
呵 謝謝教授指點
22:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-13 06:43:20: [回應上一篇]
可是
教授之前是說要達到4.8mmHg抽氣時會把水分子也抽走
但是我是想說
能不能像個大針筒一樣
並非用抽氣
而是
把針筒漸漸拉大
讓它體積變大
壓力變小
類似理想氣體公式
這樣水分子就不會跑掉了


23:李嘉倫榮譽點數6點(國中)張貼:2009-01-13 09:13:22: [回應上一篇]

那樣應該會要用很大的力

(曾經拿過針筒吸自己的手指= = )

禹丞兄所言是波以耳定律??


24:黃福坤(研究所)張貼:2009-01-13 10:45:54: [回應上一篇]

重點是 在哪種壓力下 水滴很快就會揮發變成氣體 
當水滴變成氣體時 計算一下
1cc水變成氣體會佔據多少體積
若不抽氣可能維持相同壓力嗎

25:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-13 18:00:37: [回應上一篇]

教授是指很難達到數mmHg的情況
因為1cc的水變成氣體後
會增加壓力

可是如果這時再把針筒拉長也就是再增加體積
這樣不就可以再降壓
持續這樣下去就可以把所有水分子變成了氣體
而且是在數mmHg的情況下
而且水分子不會跑掉
然後再作
我們之前說的
氣體加壓會變成固體
然後再變成液體(在這個溫度下時)


我覺得如果把針筒做得很長很長應當是可以的吧


26:黃福坤(研究所)張貼:2009-01-13 18:23:35: [回應上一篇]

請你真的算一下1cc的水變成氣體後佔多少體積
或18cc的水佔多少體積
想一下 哪樣的體積有多大(和實際生活的量比較一下,然後想一想其體積需膨脹多少倍)

且水既然蒸發成氣體 狀態無法穩定持久 你還將其視為穩定的水狀態嗎?

學習物理時 將物理量實際估想其對應生活上的情境 會是很重要的!

27:林禹丞榮譽點數18點 (大學理工科系)張貼:2009-01-13 18:45:07: [回應上一篇]

當壓力很小時
只要增加一點點的莫耳數
的確體積會變得很大很大
用針筒的確有點不實際
我是用理想氣體
1mole  *  273k   *  0.082  /  (4.8mmHg/760mmHg)
所以增加的體積是
43225 L

學習物理時 將物理量實際估想其對應生活上的情境 會是很重要的!
好的
我會記住的





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