Psychedelia.dk

Velkommen til psychedelia.dk. Vi er Danmarks største community for fornuftig anvendelse af rusmidler og legalisering.
Dato og tid er 13 aug 2020 15:57


Alle tider er UTC + 1 time [DST ]




Skriv nyt emne Svar på emne  [ 5 indlæg ] 
Forfatter besked
Indlæg: 24 aug 2015 21:46 
Hej kemi nørder:D

Jeg havde en diskussion med en kammerat, og nogle fra skolen omkring hvordan man opnår de forskellige former.
Diskussionen gik ud på, at de mente, at man sagtens kunne presse en gas sammen til en væske. Hvorimod jeg mente at det var temperaturen der var alt afgørende.
Fx. tog vi en dåse deodorant hvor de mente at det var trykket i beholderen der gjorde at det var en væske, hvor jeg troede at det var temperaturen der gjorde gassen flydende, og at grunden til trykket i dåsen var for at beholde den kolde temperatur, og derved bibevare det i flydende form.
Dvs. at deodoranten ikke er presset ned i dåsen fra start, som så har gjort det flydende, men den er kølet ned fra start, som så har resulteret i at gassen har trækket sig sammen til en væske, og siden er den hældt på dåsen, som så resulterer i trykket.
Et andet eksempel vi snakkede om var vanddamp. Min ved tog eksemplet med at vi sagtens kan have vand flydende med 120c under tryk. Det er jeg enig med at vi kan, men jeg synes ikke helt at det er så simpelt som han gjorde det til.
Jeg spurgte om de så mente at man fx. kunne tage 120c vanddamp og presse den til en væske. Det vurderede jeg, at man ikke kunne, da det vil resultere i en temperaturstigning, som så vil kræve endnu mere tryk for at få det til en væske.
Svaret var at det kunne man godt, hvis man kølede den ned samtidig med, at man presser den sammen. Det er jeg enig med at man kan, men da er det igen afkølingen der gør at det bliver en væske, og ikke kun trykket.

Spørgsmålet til mig var så, hvordan jeg ville lave flydende nitrogen uden at have det under tryk. Jeg må indrømme at jeg er intet vidende om kemi, så det vidste jeg ikke helt. Men min umiddelbare teori er, at det er fordi, at man ikke kan afkøle nitrogen tilstrækkeligt uden at have det under tryk, da det ellers vil trække sig så meget sammen, at der ikke er nok gas til at lave en væske uden at man har det under tryk.

Hvad siger i? Skylder jeg endnu en pind og en kasse bajere i klassen, eller snakker vi alle rundt om hinanden, og i virkeligheden er det mere kompliceret, end hvad vi har forstand på i øjeblikket?
Spørg endelig hvis jeg formulerer mig dårligt:)

Vh Ø !


Top
  
 
Indlæg: 25 aug 2015 00:05 
Offline
Dedikeret medlem

Tilmeldt: 14 apr 2011 00:03
Indlæg: 1286
Jeg tror at sandheden er, at det er en kombination af både tryk og temperatur der afgør et stofs tilstandsform. Når man fx snakker om at vand fryser ved 0 grader og koger ved 100, er det implicit at der er tale om trykket ved havoverfladen - 1 atmosfære (eller tæt på). Øges trykket, stiger kogepunktet og sænkes trykket, sænkes kogepunktet. Det relaterer rent fysisk til, at der er hhv mere eller mindre plads til molekyler at fordampe ud i, ved lavt og højt tryk.
Væske er tilstanden hvor i temperaturen enten ikke er høj nok til at bryde de intermolekylære bindinger mellem molekylerne i væsken, eller trykket ikke er lavt nok, til tilstrækkeligt at sænke energien der skal bruges til at bryde disse bindinger. Gas er tilstanden hvor i den termiske energi er høj nok (eller lavt tryk har sænker energi 'prisen' tilstrækkeligt) til at intremolekylære bindinger er brudt og molekyler bevæger sig frit rundt i alle rumlige dimensioner. I den superkritiske tilstand, er trykket højt nok til at tvinge atomerne sammen til en slags pseudo-væske, hvor i atomerne stadig har nok energi til ikke at have intermolekylære bindinger. Altså en tilstand med densitet som en væske og egenskaber som en gas.

I eksemplet med deodoranten i beholderen, kan man sige at det er trykket der gør butanen flydende, da det er ved en temperatur hvor det ved normalt tryk ville eksistere som en gas. I virkeligheden er det dog groft sagt et spørgsmål om summen af temperaturen og trykket, hvilket vil sige at visse værdier ligger i gasformen og visse værdier i væskeformen - således man kan plotte en graf for hvilke kombinationer af temperatur og tryk der vil resultere i en flydende form og hvilke der vil være en gas.

Spørgsmålet med vanddampen er interessant, og det er rigtig at man vil være nød til også at køle, da man ville ende med et sindsygt højt tryk - og sikkert et superkritisk stof - hvis ikke man fjernede den termiske energi løbende. Det ændre dog ikke på, at helheden er en kombination af både tryk og temperatur, der vil være situationer hvor temperatur alene kan være nok og situationer hvor tryk alene kan være nok. Det vil alene relatere til omgivelsernes tilstand - altså den termodynamiske forskel mellem systemet "verden" og systemet "beholder med gas under tryk". På den måde er omgivelsernes tryk og temperatur sådan set ligeså vigtige som væsken/gassen temperatur og tryk - vi er blot vant til at negligere dem fordi de virker relativt uforanderlige for os. :)

I produktionen af flydende kvælstof benyttes både lav temperatur og øget tryk i kombination. Fordi det er billigere at øge trykket lidt, end at sænke temperaturen nok til at dette alene fortætter luft ved atmosfærisk tryk. Samtidig kræver nogle gasser også et øget tryk for at fortættet, trods lav temperatur - der er desværre altid undtagelser til de lette regler. Det viser sig også, at tryk og temperatur blot er de 2 dominerende faktorer og der udover disse også findes små diskrete fysiske aspekter der spiller ind og gør den komplette forståelse mere kompleks. Et fuldendt billede af, hvad der præcis foregår eksisterer derfor ikke.. I hvert fald ikke for mig, termodynamik er pokkers komplekst.

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermodynamic_temperature
https://en.wikipedia.org/wiki/State_of_matter
https://en.wikipedia.org/wiki/Phase_(matter)


Top
 Profil  
 
Indlæg: 25 aug 2015 16:50 
Hehe ok, det er jeg også enig med dig i:) Jeg har på fornemmelsen, at det bare er mig og min kammerat, der aldrig vil give hinanden ret, og derfor snakker vi forbi hinanden, i hver evig eneste diskussion vi har:D

Men min påstand var sådan set mere, at man ikke kunne presse en gas til en væske, da det ville medføre temperatur stigning, og som du siger, ville vi ende med en superkritisk tilstand, istedet for en væske. Kan man det, uden at skulle køle ned samtidig?
Jeg ved godt at man kan få en væske til at koge, kun ved at suge vacuum, men man kan vidst ikke det modsatte hva? Altså presse en gas til en væske, uden nedkøling? Det er vidst lidt det samme, som at man ikke kan presse en væske, til fast form gætter jeg.

Men når vi suger vacuum, falder temperaturen så ikke samtidigt, eller er den stabil? Jeg ville mene at den falder samtidigt, da vi faktisk suger energi ud af systemet, men det er bare et gæt.

Tak for svar Randomname, du er for sej;)

Vh Ø !


Top
  
 
Indlæg: 25 aug 2015 22:28 
Offline
Dedikeret medlem

Tilmeldt: 14 apr 2011 00:03
Indlæg: 1286
En gas kan godt presses til en væske, og en væske kan godt presses til fast stof. Et fast stof kan også presses til andre krystalstrukturer (fx kul til diamant). Det er bare ikke processer der generelt sker i den verden vi omgiver os med.

Eksemplet med vand var lidt specielt, fordi vand i modsætning til de fleste andre stoffer udvider sig, når det indtager en ordnet struktur. Det er derfor endnu sværere at tvinge vand til is gennem tryk, da tryk principielt smelter is. 120 grader varm vanddamp vil derfor skulle have et meget højt tryk for at blive til is. Men det er muligt, som du kan se via dette link
Omkring 2,7 GPa - eller ca 2700 gange højere end atmosfærisk tryk. (Og flydende vand ved ca -50 C og 212 MPa.)

Du fortænker det måske lidt for meget, det er faktisk ret intuitivt at damp kondenserer under tryk, hvis du ikke tænker på en overvarm gas. Kold atmosfærisk luft indeholder også vanddamp, og noget af denne damp fortættes til flydende vand fx under trykket i en kompressor. Det er naturligvis stadig meget temperatur afhængigt, trykket skal være astronomisk af størrelse, før det har en dominerende rolle.
Hvis du vil forstå det mere intuitivt, så kig på nogle fasediagrammer. Værdierne er ikke så vigtige, men forholdet mellem ændringerne relativt mellem tryk, temperatur og given tilstandsform viser illustrativt de termodynamiske beregninger for "kampen" mellem tryk og temperatur samt den korresponderende tilstandsform der resulterer.

Der ligger mange ting i dét med vakuum og temperatur, fordi der forgår lidt ting der måske ikke er lige i øjnefaldende. Temperatur er et udtryk for gennemsnits hastighed og når trykket sænkes, sænkes antallet af molekyler - ikke deres hastighed. Den gennemsnitlige hastighed er derfor konstant selvom du har et vakuum. Ligesom at temperaturen ikke øges af, at trykket øges. Der er bare flere molekyler med samme gennemsnitlige hastighed. Det er altså ikke blevet varmere, men der er mere masse der besidder samme varme.
I dit eksempel er det derfor rigtig at man suger energi ud af systemet i kraft af den varmeenergi som de enkelte molekyler besidder, men varmeenergien relativt til antallet af molekyler forbliver uændret. I virkeligheden vil temperaturen nok ændre sig i retningen af det omkringliggende system via forbindelsen vakuumet etableredes igennem. Du kan evt rode lidt med den her: https://phet.colorado.edu/en/simulation/gas-properties , for at se relationen mellem temperatur og varme i en gas under tryk.
Ø Tripperen! skrev:
[...]Jeg har på fornemmelsen, at det bare er mig og min kammerat, der aldrig vil give hinanden ret, og derfor snakker vi forbi hinanden, i hver evig eneste diskussion vi har:D

[...]Tak for svar Randomname, du er for sej;)

Gisp, tak, det er også en interessant diskussion i har fået gang i! Det er den slags venner, der altid skal være på tværs, der leder til de interessante diskussioner. Hvem gider også bare at være enige? :)


Top
 Profil  
 
Indlæg: 26 aug 2015 21:54 
Haha okey nu er jeg med, og det viser sig endnu engang at tingene ikke er så simple, som man går rundt og gør dem til:D

Jeg vil ihvertfald byde på både en bajer og en pind til drengene, da jeg ihvertfald ikke havde alt mit på det rene.

Endnu engang tak for et særdeles informativt svar på et sprog som selv jeg forstår Randomname;)

Vh Ø !


Top
  
 
Vis indlæg fra foregående:  Sorter efter  
Skriv nyt emne Svar på emne  [ 5 indlæg ] 

Alle tider er UTC + 1 time [DST ]


Hvem er online

Brugere der læser dette forum: Ingen og 8 gæster


Du kan ikke skrive nye emner
Du kan ikke besvare emner
Du kan ikke redigere dine indlæg
Du kan ikke slette dine indlæg

Søg efter:
Hop til:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Danish translation & support by Olympus DK Team