Баллон CO2, жара, флюид..... А дальше?

Представляю себе картину: жаркий летний полдень, в акву активно бежит газ из баллона, дома ни кого нет (типа рабочий день), температура в комнате переваливает отметку 31 градус (что в моем доме не редкость), баллон перегревается и в нем образуется флюид.

Внимание вопрос: что при этом произойдет с баллоном, тумбой, аквой, и квартирой в целом? Напоминаю, что в это время система CO2 находится в открытом состоянии и осуществляется подача газа в акву.

Серёга-Питерский

Наивно думать, что при температуре 31 С в обязательном порядке в баллоне будет "флюид". Для того, чтобы вещество в баллоне прешло в критическое состояние ("флюид" ), его там должно быть строго определенное количество (масса равна произведению критической плотности на объем баллона). Если СО2 в баллоне меньше, то еще при более низкой температуре (меньше 31 С) вся жидкость испарится и в баллоне будет только газ - его давление будет увеличивться линейно и достаточно медленно. Если СО2 в баллоне больше - то вещество в критическое состояние также не перейдет, но его давление будет возрастать гораздо быстрее. Тем не менее, опять же ничего в этом страшного, если баллон рассчитан именно на углекислый газ и заправлен в соответствии с рекомендациями - он должен выдерживать давление атмосфер до 250, даже в жару давление будет ниже. Если все равно страшно - на импортных баллонах и редукторах есть предохранительные клапаны - возьмите то и другое, и у вас будет двойная страховка.



Изменено 25.2.09 автор Maksus

сообщение Maksus
Наивно думать, что при температуре 31 С в обязательном порядке в баллоне будет "флюид". Для того, чтобы вещество в баллоне прешло в критическое состояние ("флюид" ), его там должно быть строго определенное количество (масса равна произведению критической плотности на объем баллона).

Никаких скачков давления при переходе в критическое состояние и при дальнейшем нагревании не происходит. Чем дальше греете - тем выше давление. Чтобы узнать конкретные цифры необходимо знать массу СО2 в баллоне и найти графики зависимости давления от температуры при различных коэффициентах заполнения. Самому интересно, но сходу в интернете найти не удалось. Нашел только ГОСТ 8050-85 "ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА ГАЗООБРАЗНАЯ И ЖИДКАЯ". Там есть раздел про хранение и транспортировку, в нем сказано, что если используются баллоны с рабочим давлением 200 атмосфер, то при температуре окружающего воздуха рабочей зоны не выше плюс 60 °С коэффициент заполнения не должен превышать 0,72 кг/дм3; 100 - 0,29 кг/л; 125 - 0,47 кг/л; 150 - 0,60 кг/л. Отсюда очень приблизительно можно прикинуть, не более какого давления будет в вашем баллоне при нагреве его до 60 градусов.
Я покупал баллон объемом 2,67 литра, в него было заправлено 2 кг. Коэффициент заполнения 0,74 кг/литр, а на самом баллоне проштамповано 250 атмосфер. Так что нагрев до 60 градусов точно должен выдерживать.
А по поводу того, что пойдет в аквариум, процитирую учебник физики:
"Опыт показывает, что при температурах, более высоких чем критическая, вещество может находиться только в газообразном состоянии. Если мы будем уменьшать объем, занятый паром, при температуре выше критической, то давление пара возрастает, но он не становится насыщенным и продолжает оставаться однородным...что при температурах ниже 31 °С в замкнутом сосуде возможно сосуществование углекислоты в жидком и в газообразном состояниях; при температурах выше 31 °С такое сосуществование невозможно и весь сосуд наполнен только газом, как бы ни уменьшать его объем."
Так что беспокоиться за аквариум не следует, туда в любом случае пойдет газ, тревожиться следует только за баллон, чтобы он не взорвался.


Изменено 25.2.09 автор Maksus

Maksus

сообщение Maksus
...Чтобы узнать конкретные цифры необходимо знать массу СО2 в баллоне и найти графики зависимости давления от температуры при различных коэффициентах заполнения...

...Самому интересно, но сходу в интернете найти не удалось. Нашел только ГОСТ 8050-85 "ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА ГАЗООБРАЗНАЯ И ЖИДКАЯ". Там есть раздел про хранение и транспортировку, в нем сказано, что если используются баллоны с рабочим давлением 200 атмосфер, то при температуре окружающего воздуха рабочей зоны не выше плюс 60 °С коэффициент заполнения не должен превышать 0,72 кг/дм3; 100 - 0,29 кг/л; 125 - 0,47 кг/л; 150 - 0,60 кг/л. Отсюда очень приблизительно можно прикинуть, не более какого давления будет в вашем баллоне при нагреве его до 60 градусов...

сообщение Rcdisster

Нету таких графиков. Пока в баллоне будет жидкий СО2, давление в нем будет неизменно, независимо от количества жидкости. Если, конечно не подвергать баллон резким перепадам температур. Например, если баллон бросить в костер, то он вероятнее всего взорвется.

Maksus
Дома стоит баллон с СО2, на манометре при изменении температуры в комнате от 20 до 30 градусов изменение давления видно просто невооруженным глазом - примерно от 60 до 70 атм, в полном соответствии с тем графиком, на который я ссылался.

сообщение Серёга-Питерский

Maksus
Дома стоит баллон с СО2, на манометре при изменении температуры в комнате от 20 до 30 градусов изменение давления видно просто невооруженным глазом - примерно от 60 до 70 атм, в полном соответствии с тем графиком, на который я ссылался.

Наблюдал ту-же картину, при изменении температуры окружающей среды, меняется и давление в баллоне. Вы мне скажите простым языком, при заправке баллона мне нужно говорить заправщикам что баллон возможно будет эксплуатироваться при температуре выше 31 градуса? Или достаточно заправить его по весу рекомендуемому для данного 4 литрового баллона?