Nā Hoʻololi Mea i ka Mahana Koʻikoʻi o ke Kūlana Triple Point
Ma ke kūkākūkā ʻana o ke kānāwai kinoea kūpono, ua wehewehe ʻia ua wehewehe pololei ke kānāwai kinoea kūpono i ke ʻano o ke kinoea maoli ke ʻole kiʻekiʻe loa ke kaomi a me ka nui o ke kinoea maoli. Inā lawa ka nui o ke kaomi a me ka nui o ke kinoea maoli, hoʻopuka ke kānāwai kinoea kūpono i nā hopena pololei ʻole. He ʻoiaʻiʻo nō hoʻi kēia ke hoʻokokoke aku ka mahana o ke kinoea maoli i kona kiko paila.
Pili maoli kēia i nā pilina e kū nei ma waena o nā molekala kinoea maoli. He kūlike ʻole ke kaomi kinoea me ka nui o ke kinoea. Ke kiʻekiʻe ke kaomi kinoea, e liʻiliʻi ka nui o ke kinoea. No ka mea, he liʻiliʻi ka nui o ke kinoea, e kokoke ana ka mamao ma waena o nā molekala kinoea. Ke kokoke aku ka mamao ma waena o nā molekala, e huki ana nā molekala kekahi i kekahi. Ua like ia me ka wā e lawe mai ai ʻoe i kahi ʻāpana hao a kokoke i kahi makeneka. Inā lawa ka mamao ma waena o ka makeneka a me ka hao, ʻaʻole hiki i ka makeneka ke huki i ka hao. Akā inā kokoke ka mamao ma waena o ka makeneka a me ka hao, e huki ʻia ka hao a kokoke.
No laila, hana nā molekala kinoea e like me nā makeneka a me ka hao ma ke kiʻi ma luna ... Ke kokoke ka mamao ma waena o nā molekala, huki nā molekala kekahi i kekahi. ʻO ke alo o nā mana hoʻowalewale e hoʻokokoke aku ai ka mamao ma waena o nā molekala (lilo ka nui o ke kinoea i mea liʻiliʻi). ʻO ka maʻamau, hana ʻia kēia ke nui ka nui o ke kaomi kinoea (Kaomi kiʻekiʻe, nui liʻiliʻi. Nui liʻiliʻi, kokoke ka mamao ma waena o nā molekala). No laila, ʻaʻole hāʻawi ke kānāwai kinoea kūpono i nā hopena pololei ke nui ka nui o ke kaomi a me ka nui o ke kinoea maoli.
Kiʻikuhi Kaomi vs. Leo
I mea e hoʻomaopopo maikaʻi ai i ka pilikia ma luna, e nānā hou kākou i ke kiʻikuhi e hōʻike ana i ka pilina ma waena o ke kaomi a me ka nui o ke kinoea. Hōʻike nā piʻo 1, 2, 3, a me 4 i ke ʻano o ke kinoea like ma nā mahana like ʻole. ʻOi aku ke kiʻekiʻe o ka mahana o ke kinoea i hōʻike ʻia ma ke piʻo 1 ma mua o ke piʻo 2. ʻOi aku ke kiʻekiʻe o ka mahana o ke kinoea i hōʻike ʻia ma ke piʻo 2 ma mua o ke piʻo 3. ʻOi aku ke kiʻekiʻe o ka mahana o ke kinoea i hōʻike ʻia ma ke piʻo 3 ma mua o ke piʻo 4. He laina slanted ka piʻo ma waenakonu o ke kiʻikuhi. Noho mau ka mahana o ke kinoea, ʻo nā loli wale nō ke kaomi (P) a me ka nui (V) o ke kinoea.
Wahi a ke kānāwai kinoea kūpono, pono e pau kahi laina e hoʻomaka ana ma ka 1 ma ka 1. Pēlā nō, pono e pau kahi laina e hoʻomaka ana ma ka 2 ma ka 2. ʻAʻole kūlike ka ʻoiaʻiʻo i ʻike ʻia e nā kinoea maoli me nā wānana o ke kānāwai kinoea kūpono. Ke kiʻekiʻe ke kaomi kinoea, e liʻiliʻi ka nui o ke kinoea a haʻalele i nā wānana o ke kānāwai kinoea kūpono (e hoʻohālikelike i nā piʻo 1 a me 2). Aia nō hoʻi ka nui o ka ʻokoʻa ma ka nui o ke kinoea ma ka mahana. Inā haʻahaʻa ka mahana o ke kinoea a kokoke i ka wahi heheʻe, i ʻike ʻia hoʻi ʻo ke kiko paila (kiko b), ʻike pinepine ke kinoea i kahi ʻokoʻa nui ma ka nui i hoʻohālikelike ʻia me ka wā e kiʻekiʻe ai ka mahana (e hoʻohālikelike i nā piʻo 1, 2, 3, a me 4). Hoʻopili ʻia kēia e nā mana hoʻowalewale ma waena o nā molekala kinoea, e like me ka mea i wehewehe mua ʻia.
Hōʻike ka piʻo 3 ma ke kiʻikuhi ma luna i ke ʻano o kahi mea ma kona mahana koʻikoʻi. ʻO ke kiko c, kahi e hala ai ka piʻo 3, ua kapa ʻia ʻo ke kiko koʻikoʻi. Ma nā mahana kiʻekiʻe ma mua o ka mahana koʻikoʻi, ʻaʻole hiki i ke kinoea ke hoʻololi i wai ʻoiai inā hoʻopili ʻia ke kaomi kiʻekiʻe loa (e hoʻohālikelike me nā piʻo 2 a me 1). Hoʻemi wale ke kaomi i ka nui o ke kinoea akā ʻaʻole hiki ke hoʻololi iā ia i wai. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ma nā mahana haʻahaʻa ma mua o ka mahana koʻikoʻi, e hoʻololi ke kinoea i wai inā hoʻopili ʻia kekahi kaomi (e hoʻohālikelike me ka piʻo 3). ʻO ka nui o ke kaomi e hiki ke hoʻololi i ke kinoea i wai ma ka mahana koʻikoʻi ua ʻike ʻia ʻo ke kaomi koʻikoʻi. Loaʻa i kēlā me kēia mea kahi mahana koʻikoʻi a me ke kaomi koʻikoʻi ʻokoʻa.
Hōʻike ka piʻo 4 ma ke kiʻikuhi ma luna i ke kaʻina hana o ka hoʻololi ʻana mai ke kinoea a i ka wai. ʻO ka wahi i hoʻoluʻu ʻia (e like me ke kuahiwi) ʻo ia ka wahi kahi e kūlike ai nā pae kinoea a me ka wai. I ka wā mua, nui loa ka nui o ke kinoea. Ma hope o ka piʻi ʻana o ke kaomi kinoea, lilo ka nui o ke kinoea i mea liʻiliʻi a hiki i ka wahi b (ʻo ke kiko b ka wahi heheʻe, i ʻike ʻia hoʻi ʻo ke kiko paila). Ke hiki i ka wahi b, hoʻomaka ke kinoea e loli i wai. I ka wā o ke kaʻina hana o ka hoʻololi ʻana mai ke kinoea a i ka wai (mai ke kiko b a i ke kiko a), lilo ka nui o ka mea i mea liʻiliʻi ʻoiai ʻaʻohe piʻi ʻana o ke kaomi (i hōʻailona ʻia e ka laina pololei). Ma ke kiko a, ua loli nā kinoea a pau i wai. Ma hope o ka hiki ʻana i ke kiko a, ʻo ka hoʻonui ʻana i ke kaomi ma luna o ka mea e hopena wale i kahi loli liʻiliʻi loa o ka nui (i hōʻailona ʻia e ke ʻano piʻi loa o ke piʻo).
I ke ola o kēlā me kēia lā, hoʻohana pinepine mākou i nā huaʻōlelo mahu a me ke kinoea. No ka laʻana, mahu wai a i ʻole kinoea naikokene. ʻAneʻane ʻaʻole mākou e kapa i ka mahu wai he kinoea wai, ʻoiai ʻo ka mahu wai ke ʻano kinoea o ka wai. Pēlā nō hoʻi no ka naikokene, oxygen, a pēlā aku. ʻO ka naikokene a i ʻole oxygen ka mea i kapa pinepine ʻia he mau kinoea. He ʻokoʻa nā manaʻo o ke kinoea a me ka mahu. Inā ʻoi aku ka maikaʻi o ke ʻano kinoea o kahi mea ma mua o ka mahana koʻikoʻi o ka mea, a laila kapa mākou ia he mahu. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā ʻoi aku ka maikaʻi o ke ʻano kinoea o kahi mea ma mua o ka mahana koʻikoʻi o ka mea, a laila kapa mākou ia he kinoea.
Kiʻikuhi o ke Kaomi vs. Mahana (Kiʻikuhi Pae)
Ma mua, ua wehewehe mākou i ke ʻano o nā mea me ka hoʻohana ʻana i kahi kiʻikuhi Pressure vs. Volume. Ma waho aʻe o ka hoʻohana ʻana i kahi kiʻikuhi PV, hiki ke wehewehe ʻia ke ʻano o nā mea me ka hoʻohana ʻana i kahi kiʻikuhi Pressure (P) vs. Temperature (T). Ua kapa pinepine ʻia kahi kiʻikuhi PT he kiʻikuhi pae. Ua kapa ʻia ʻo ia he kiʻikuhi pae no ka mea hoʻohana ʻia ia e hoʻohālikelike i nā pae, a i ʻole nā kūlana, o kahi mea. ʻO kahi mea e loli pinepine ai ke kūlana, ʻo ia ka wai.
ʻEkolu mau piʻo ma ke kiʻikuhi, ʻo ia hoʻi ke piʻo mahu, ke piʻo heheʻe a me ke piʻo sublimation.
Hōʻike ka piʻo mahu i nā kiko kahi i kaulike ai ke kinoea a me ka mahu. ʻO ke kiko kahi i kaulike ai ke kinoea a me ka mahu ua kapa ʻia ʻo ke kiko heheʻe a i ʻole ke kiko paila (Ua kapa ʻia ʻo ke kiko heheʻe no ka mea ma kēia wahi hiki i ka mahu ke heheʻe a hoʻololi i ka wai. Ua kapa ʻia ʻo ke kiko paila no ka mea ma kēia wahi hiki i ka wai ke hoʻolapalapa a hoʻololi i ka mahu). No laila, ʻo ke piʻo mahu he kiʻi ia e hōʻike ana i ka pilina ma waena o ke kaomi (P) a me ka mahana o ke kiko paila/kiko heheʻe. Me he mea lā ʻo ka liʻiliʻi o ke kaomi, ʻo ka haʻahaʻa o ke kiko paila o ka wai, a i ʻole ke kiʻekiʻe o ke kaomi, ʻo ke kiʻekiʻe o ke kiko paila o ka wai. Ma ke kaomi o 1 atm, ʻo ke kiko paila o ka wai = 100 o C. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ma ke kaomi o 218 atm, ʻo ke kiko paila o ka wai = 374 o C.
ʻIke ʻia ke kaomi o 218 atm ʻo ke kaomi koʻikoʻi o ka wai, ʻoiai ʻo ka mahana o 374 ° C ua ʻike ʻia hoʻi ʻo ia ka mahana koʻikoʻi o ka wai. Inā emi ka mahana o ka mahu ma mua o 374 ° C, a laila hiki i ka mahu ke hoʻololi i wai inā hāʻawi ʻia i ke kaomi o 374 ° C. ʻAʻohe nui o ke kaomi e hiki ke hoʻololi i ka mahu i wai inā ʻoi aku ka mahana ma mua o 218 ° C.
Hōʻike ka piʻo hoʻoheheʻe i nā kiko kahi i kaulike ai nā kūlana wai a me nā kūlana paʻa. ʻO ke kiko kahi i kaulike ai nā kūlana wai a me nā kūlana paʻa ua kapa ʻia ʻo ke kiko hoʻoheheʻe a i ʻole ke kiko hau (Ua kapa ʻia ʻo ke kiko hoʻoheheʻe no ka mea ma kēia wahi hiki i ka hau ke hoʻoheheʻe i loko o ka wai. Ua kapa ʻia ʻo ke kiko hau no ka mea ma kēia wahi, hiki i ka wai ke hoʻopaʻa i loko o ka hau). No laila, ʻo ke piʻo hoʻoheheʻe he kiʻi ia e hōʻike ana i ka pilina ma waena o ke kaomi (P) a me ke kiko hoʻoheheʻe a i ʻole ka mahana o ke kiko hau. Ma ke kaomi o 1 atm, ʻo ke kiko hau o ka wai (a i ʻole ke kiko hoʻoheheʻe o ka hau) = 0 oC. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ma ke kaomi o 218 atm, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka wahi hau o ka wai (a i ʻole ka wahi heheʻe o ka hau) ma mua o 0 oC. E hoʻomaopopo i ke kaomi o 1 atm, aia ka wai ma ke ʻano wai inā aia ka mahana ma waena o 0 oC a me 100 oC. He ʻano paʻa ka wai inā ma ke kaomi o 1 atm, ʻoi aku ka mahana ma mua o 0 oAia ka wai ma ke ʻano he mahu inā ma ke kaomi o 1 atm, ʻoi aku ka mahana ma mua o 100 oC.
Hōʻike ka piʻo sublimation i nā kiko kahi i kaulike ai ka paʻa a me ka mahu. ʻO ke kiko kahi i kaulike ai ka paʻa a me ka mahu ua kapa ʻia ʻo ke kiko sublimation. No laila, ʻo ke piʻo sublimation he kiʻi ia e hōʻike ana i ka pilina ma waena o ke kaomi (P) a me ka mahana o ke kiko sublimation… ʻO ka Sublimation ke kaʻina hana o ka hoʻololi ʻana i ke kūlana paʻa i mahu, me ka ʻole o ka hele ʻana ma ke kūlana wai… ʻO ka maʻamau, hana wale ka sublimation ma nā kaomi haʻahaʻa. Hiki i ka hau ke sublimate wale nō inā emi ka mahana ma mua o 0,01 o C a emi ke kaomi ma mua o 0,006 atm. ʻO ke kiko kahi e hui ai nā piʻo ʻekolu ua kapa ʻia ʻo ke kiko triple.
Aia ma lalo kahi kiʻikuhi pae no ke kalapona ʻokikene. E hoʻomaopopo ʻaʻole laina nā unahi ma ka kiʻikuhi pae wai a me ka kiʻikuhi pae kalapona ʻokikene.
