|
Проблемы с воспроизведением, тройной точки воды |
|
|
|
Aug 17 2009, 10:00
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 95
Регистрация: 27-02-07
Пользователь №: 25 733

|
Проблема!!! В общем пытаюсь воспроизвести реперную точку воды. Задатчиком установил -7 градусов, окунул в него металлическую вставку, налил в неё спирта, потом окунул туда ампулу ттв. (ампула представляет собой сосуд дьюара с дистилированной водой с выкачанным воздухом) Полтора часа жду!!!! Температура внутри ампулы -7 градусов!!!! Вода не замерзает блин !!! В чем дело??? Даже внарушение методики вместо -7 градусов на задатчике установил -12 !! Не знаю что и думать. Калибратор температуры вместе с ампулой прошел госповерку. В данном случае я даже предположил бы что в ампуле не вода... а спирт. Разве может вода находится при температуре -8 градусов полтора часа????? Она уже десять раз должна замерзнуть!!! Еще в методике не было указано про добавление спирта между ампулой и металлической вставкой. Там имелся ввиду воздух. Еще оговаривалось что при использовании жидкости увеличивается в 20 раз время. Думаю что спирт вполне подходит. Помогайте
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 10:08
|

Беспросветный оптимист
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 640
Регистрация: 26-12-07
Из: Н.Новгород
Пользователь №: 33 646

|
Цитата(fleshget @ Aug 17 2009, 14:00)  (ампула представляет собой сосуд дьюара с дистилированной водой с выкачанным воздухом) Не понял, давление в сосуде не атмосферное чтоли? Если так, то мы в школе делали опыт, в котором вода кипела при 20 oC Соответственно, и замерзать при нуле она не обязана Хотя, может я и неправ.
--------------------
Программирование делится на системное и бессистемное. ©Моё :) — а для кого-то БГ — это Bill Gilbert =)
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 10:26
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 95
Регистрация: 27-02-07
Пользователь №: 25 733

|
Цитата(Aner @ Aug 17 2009, 13:06)  ...а вот стоит встряхнуть замерзнет и сосуд треснуть может. Именно это и написано в методике воспроизведения. Только там было сказано: когда температура в ампуле достигнет -7 градусов - вынуть, встряхнуть, должно произойти ледообразование. Цитата(Tanya @ Aug 17 2009, 13:18)  Не вижу Вашу ампулу. Обычно намораживают лед на внутренней части внутренней полости. Жидким азотом постепенно... Когда калибратор прошел ГП мне сказали что ампулы охлаждали прутиками с жидкого азота. Сейчас не могу показатьфото.. ампула, а по центру термоканал миллиметров 7. Цитата(Tanya @ Aug 17 2009, 13:18)  Обычно наружная часть имеет ваккумную изоляцию. Тогда это много объясняет. Если там двойная стенка а между ними вакуум - тогда долго будет охлаждаться.
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 13:38
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 95
Регистрация: 27-02-07
Пользователь №: 25 733

|
Стал присматриваться к ампуле - вроде как визуально незаметна двойная стенка. Хотя когда аккуратно "встряхиваешь" её - то слышен звук похожий на "цок", -то ли это вода в вакууме так по стенкам бьет, то ли есть все таки двойная стенка , которая ударяется об другую. При минус десяти еще часик подержал - так и не наступило обледенение.. выключил. Будем разбираться Из особенностей: могу точно утверждать, что между "ванной" и ампулой есть приличное термосопротивление... (все-таки надеюсь что это не спирт, думаю он лучьше чем воздух по теплопроводности) по тому как довольно заметно отличаются температуры между задатчиком и истинной температурой внутри ампулы. При использовании металического блока температуры уравниваются за несколько минут, а тут за час - и разница в семь градусов. Все тоже самое проделывал с водой только без ампулы, просто налил в металлический блок воду и начал охлаждать - ТТВ воспроизвелась. Теперь хотелось бы воспроизвести эту точку на ампуле (погрешность ампулы +- 0,001 оС)
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 13:54
|

Гуру
     
Группа: Модератор FTP
Сообщений: 4 479
Регистрация: 20-02-08
Из: Москва
Пользователь №: 35 237

|
Цитата(fleshget @ Aug 17 2009, 13:00)  ампула представляет собой сосуд дьюара с дистилированной водой с выкачанным воздухом) Полтора часа жду!!!! Температура внутри ампулы -7 градусов!!!! Вода не замерзает блин !!! В чем дело??? Сосуд Дьюара - самый мощный теплоизолятор из всех возможных, т.к. вакуум, находящийся между двойными стенками, чрезвычайно плохой проводник тепла. Соотвественно этому, попытки заморозить содержимое такой ампулы, путем прикладывания холода снаружи, обречены на провал. Тем более, что для замерзания воды необходим весьма большой отвод тепла, поскольку удельная теплота замерзания у воды довольно велика.
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 14:07
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 95
Регистрация: 27-02-07
Пользователь №: 25 733

|
Цитата(Xenia @ Aug 17 2009, 16:54)  Сосуд Дьюара - самый мощный теплоизолятор из всех возможных, т.к. вакуум, находящийся между двойными стенками, чрезвычайно плохой проводник тепла. Соотвественно этому, попытки заморозить содержимое такой ампулы, путем прикладывания холода снаружи, обречены на провал. Хорошо. Тогда как могла вода находиться при температуре минус десять час... Как-то к центру "минус дошел же"... Цитата(Xenia @ Aug 17 2009, 16:54)  Тем более, что для замерзания воды необходим весьма большой отвод тепла, поскольку удельная теплота замерзания у воды довольно велика. Расскажите пожалуйста немного поподробней про это... Как-то не могу себе это представить... У воды плотность 1 грамм/см^3, у стали же - 8. В моем понятии в стали в восемь раз больше "теплоемкость".. Еще очень интересен момент ТТВ - почему именно при температуре 0.01 оС температура стоит как укопанная??
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 14:17
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(fleshget @ Aug 17 2009, 18:07)  Хорошо. Тогда как могла вода находиться при температуре минус десять час... Как-то к центру "минус дошел же"...
Расскажите пожалуйста немного поподробней про это... Как-то не могу себе это представить... У воды плотность 1 грамм/см^3, у стали же - 8. В моем понятии в стали в восемь раз больше "теплоемкость".. Еще очень интересен момент ТТВ - почему именно при температуре 0.01 оС температура стоит как укопанная?? Плотность тут никаким боком. Можно почитать что-нибудь из термодинамики. Теплоемкость с теплотой фазового перехода тоже нельзя сравнивать... При фазовом переходе макроскопическая теплоемкость бесконечна. В тройной точке (равновесие пар-жидкость-твердая фаза) теряются все термодинамические степени свободы. Поэтому при этом фиксированная температура и давление... как укопанные. Такую ампулу надо держать в смеси лед-вода (снаружи), чтобы уменьшить теплоподвод снаружи. Еще раз - нужно намораживать на внутренний канал. На самое дно - датчик. Всю конструкцию закутать в вату или др. теплоизолятор. Провода подводящие тоже. Можно еще их законтачить со смесью воды со льдом - теплопроводность еще сильнее убрать. Теоретически тройная точка имеет бесконечную точность (стабильность) температуры.
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 14:35
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 95
Регистрация: 27-02-07
Пользователь №: 25 733

|
Спасибо. Похоже вода несмотря на свою распространенность в каком-то роде чудо... Цитата(Tanya @ Aug 17 2009, 17:17)  Еще раз - нужно намораживать на внутренний канал. Охлаждать прутиками охлажденными жидким азотом - возможности нету.. Максимум что могу - минус тридцать.
Сообщение отредактировал fleshget - Aug 17 2009, 14:35
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 14:36
|

Гуру
     
Группа: Модератор FTP
Сообщений: 4 479
Регистрация: 20-02-08
Из: Москва
Пользователь №: 35 237

|
Цитата(fleshget @ Aug 17 2009, 17:07)  Расскажите пожалуйста немного поподробней про это... Как-то не могу себе это представить... У воды плотность 1 грамм/см^3, у стали же - 8. В моем понятии в стали в восемь раз больше "теплоемкость".. Еще очень интересен момент ТТВ - почему именно при температуре 0.01 оС температура стоит как укопанная?? Я говорила не про темплоемкость, а про темплоту замерзания. Эта теплота количественно равна теплоте плавления. Эти теплоты выделются или поглощаются в момент фазового перехода вода-лёд и обратно. К теплоёмкости это не имеет никакого отношения, т.к. во время всего фазового перехода температура остается постоянной. По сравнению с теплоемкостью, удельная теплота плавления довольно высока. Именно по этой причине антарктические айсберги достигают почти экваториальных широт. Нагреть воду на один градус не трудно, но для того, чтобы растопить огромную глыбу льда нужно очень много теплоты, хотя темперетура при таянии практически не изменяется. Замерзание - обратная операция, только во время нее эта теплота должна отводиться.
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 14:42
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(fleshget @ Aug 17 2009, 18:35)  Спасибо. Похоже вода несмотря на свою распространенность в каком-то роде чудо...
Охлаждать прутиками охлажденными жидким азотом - возможности нету.. Максимум что могу - минус тридцать. Вода ничем в этом смысле не отличается - у всех веществ есть тройная точка... Если есть твердая фаза. Найдите сухой лед - твердый CO2. Лучше уже холодную дохолаживать. А вакуумная рубашка снаружи имеется? На фото не видно. Цитата(fleshget @ Aug 17 2009, 18:35)  Спасибо. Похоже вода несмотря на свою распространенность в каком-то роде чудо...
Охлаждать прутиками охлажденными жидким азотом - возможности нету.. Максимум что могу - минус тридцать. Тогда наморозьте много-много прутиков в морозильнике заранее... Внутрь спирт... Помогает. Можно в смеси с водой... Можете провести небольшой эксперимент. Берете прутик холодный, помещаете в воду, ждете некоторое время. Вынимаете и очениваете, сколько на нем намерзло воды. Можно дождаться таяния и собирать в мерную посуду. Вы будете удивлены. Я так думаю.
|
|
|
|
|
Aug 17 2009, 15:00
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 95
Регистрация: 27-02-07
Пользователь №: 25 733

|
Цитата(Tanya @ Aug 17 2009, 17:42)  А вакуумная рубашка снаружи имеется? На фото не видно.
Тогда наморозьте много-много прутиков в морозильнике заранее... Внутрь спирт... Помогает. Можно в смеси с водой... Можете провести небольшой эксперимент. Берете прутик холодный, помещаете в воду, ждете некоторое время. Вынимаете и очениваете, сколько на нем намерзло воды. Можно дождаться таяния и собирать в мерную посуду. Вы будете удивлены. Фото с мобилки, лучше не умеет делать телефон. Визуально рубашки не видно. Но при "встряхивании" возникает специфический звук напоминающий удар стекла об стекло. Я его как первый раз услышал - думал что хана ампулке ))) Уже начал прикидывать а сколько стоит... получки месячной хоть хватит)))) В принципе я могу какое-то количество прутиков поместить в камеру и заморозить на -30, а потом поочереди окунать в ампулу. Могу сделать так: один прутик окунаю в емкость и охлаждаю воду, и измеряю разницу температур воды. Цитата(Xenia @ Aug 17 2009, 17:36)  Я говорила не про темплоемкость, а про теплоту замерзания. Эта теплота количественно равна теплоте плавления. То есть количество теплоты необходимое для растопления допустим килограмма льда равняется количеству теплоты которого должно хватить для закипания литра воды с нуля градусов??? Цитата(Xenia @ Aug 17 2009, 17:45)  Чтобы остудить 1 кг (литр) воды на один градус, потребуется отвести 4,2 кДж, а чтобы заморозить это же количество воды, потребуется отвести 332 кДж. Т.е. почти в 100 раз больше! Супер! Никогда бы не подумал!!! На основе этого св-ва воды если подумать можна что то придумать! Это при любой температуре имеется? Или именно со льда до +1 оС ? Цитата(MrYuran @ Aug 17 2009, 13:08)  Не понял, давление в сосуде не атмосферное чтоли? Если так, то мы в школе делали опыт, в котором вода кипела при 20 oC Соответственно, и замерзать при нуле она не обязана Наверное в данном случае температура замерзания не поменялась бы... по тому как точка таяния льда равняется плюс одна сотка.
Сообщение отредактировал fleshget - Aug 17 2009, 15:05
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|