Kuinka paksu pitäisi ilmakehän olla että se alkaisi muuttumaan nestemäiseksi omasta painostaan?
Ilman nesteytyminen
kuhanpähkäilen
11
1327
Vastaukset
- IlmanNesteyttäjä
Riippuu enemmänkin määrästä, ei paksuudesta. Paksuutta vaikea edes määritellä.
Kannattaa laskea, kuinka moninkertainen määrä ilmaa tarvitaan nykyiseen verrattuna. Jokainen lisätty "ilmamäärä" lisää painettaa yhden bar:n verran. Ja koska ilma nesteytyy n:ssä bar:ssa, niin ... Niin monessako baarissa ilma nesteytyy?
- superkriittinen.aine
Ei nesteydy ilma ihmisen lämpötiloissa. Lämpötilan pitää olla alle kriittisen pisteen eli lämpötilan -140.52ºC alapuolella. Nollan asteen paikkeilla ilma on noin sadan ilmakehän paineessa superkriittistä tiheää ainetta, mutta nestettä se ei siltikään ominaisuuksiltaan ole. Jos oltaisiin tuossa kriittisen pisteen lämpötilassa niin ilma nesteytyisi 37.86 ilmakehän paineessa (3786 kPa)
Eron huomaa hölskyttämällä säiliötä. Hiilidioksidisäiliössä ja nestekaasusäiliössä tuntee nesteen heilahtelevan eli siellä on nestettä pohjalla ja sen yläpuolella kaasua johon neste pääseee höskymään. Sukeltajan paineistetussa ilmasäiliössä yli 100 ilmakehän paineesta huolimatta aine ei hölsky sillä se täyttää tankin tasaisesti pohjasta yläosaan asti. Siellä ei siis ole nesteytynyttä ilmaa.
Superkriittistä hiilidioksidia käytetään mm. kofeiinin poistamiseen kahvista eli sillä tehdään decaf.
- Noinkohan
Eikös se ilman paine ole sen verran kuin maan painovoima pystyy pidättämään?
- venuksessa.vertailua
Venuksella on vain 81.5% Maapallon massasta ja pinnan korkeudella gravitaation voima 90% Maapallon gravitaatiosta pinnan korkeudella. Silti ilmanpaine on siellä 93 - kertainen meidän ilmanpaineeseemme verrattuna. Meillä hiilidioksidi on suurimmaksi osaksi kalkkikiveen sitoutuneena. Venuksessa tuo hiilidioksidi muodostaa ilmakehän.
- ajatuksenleikki
Yhdistetyn kaasulain mukaan
P1 x V1 / T1 = P2 x V2 / T2 ja pV = NRT
Kysymyksessä on myös kompa, sillä ilmakehän sisältämä kaasumainen vesihöyry "muuttuu nesteeksi omasta painostaan" jatkuvasti NTP:ssä ja sen ympärillä.
Ilma koostuu lähinnä typestä, hapesta, hiilidioksidista ja jalokaasuista kuten argnonista. Hiilidioksidi nesteytyy - 57 asteessa ja kiinteytyy -78 asteessa, happi nesteytyy -183 asteessa, argon hieman sen jälkeen ja typpi vasta -196 asteessa C.
Oletuksena on, ensin siis nesteytyy CO2. Normaalissa ilmanpaineessa hiilidioksidi ei esiinny nesteenä missään lämpötilassa, vaan se muuttuu suoraan kiinteäksi alle −78 °C:n lämpötiloissa. Nesteenä se esiintyy vain, jos paine ylittää 517 kPa (noin 5,2 baria). Jos siis paine olisi yli viisinkertainen normaali-ilmanpaineeseen verrattuna, hiilidioksidi nesteytyisi. Jos lämpötila laskee alle -78 asteen, hiilidioksidi muuttuu kiinteäksi jo normaalipaineessa 100 kPa:ssa.
Etsimme aluksi kuitenkin ilman kolmoispisteen, joka on kohdassa -213 astetta x 5,265 kPa, eli kovin kylmää ja vähäinen paine.
Ilma on nesteenä aina, kun (1) kolmoispisteen paine ylittyy, (2) kriittinen paine 37,8 baria ylittyy ja (3) kriittinen lämpötila 140,52 C alittuu. Jos superkriittinen ja kokoonpuristuva neste hyväksytään nesteeksi, ilma on nesteenä aina kun paine 37,8 baria ylittyy, tästä kuitenkin pois lukien olosuhteet, joissa neste muuttuu kiinteäksi.
llman tiheys on 20 °C:ssa ja 101,325 kPa:n paineessa 1,293 kg/m3. Tarvitaan siis minimissään 38-kertainen ilmanpaine merenpinnan tasoon verrattuna.
Ilmakehän jokaisen kerroksen (ilma harvenee eli paine laskee ylospäin noustessa) tulisi siis olla 38 kertaa nykyistä korkeampi ja vaihtoehtoisesti 260 kilometrin korkuinen NTP:stä laskien.
Ongelma on tietenkin siinä, että ko. painovoimaa ja kylmyyttä ei saada luoduksi kuin ajatusleikkinä. Jos kuitenkin sanotaan, että maapallo olisi suurempi ja kauempana auringosta, asia onnistuisi.- JatketaanAjatusLeikkiä
Entä jos poraa niin syvän reiän, sanotaan nyt vaikka 6000 km niin nesteytyykö silloin omasta painosta?
- luulee.ja.arvelee
JatketaanAjatusLeikkiä kirjoitti:
Entä jos poraa niin syvän reiän, sanotaan nyt vaikka 6000 km niin nesteytyykö silloin omasta painosta?
Ei onnistu noinkaan. Pelkkä paine ei riitä vaan lämpötilan pitää olla riittävän matala. Muuten syntyy jo mainittua ylikriittistä nestettä, joka siis käyttäytyy toisin kuin neste. Tarpeeksi puristamalla se muuttuu kiinteäksi aineeksi. Huoneen lämmössä esimerkiksi happi muuttuu kiinteäksi aineeksi jossakin 7 GPa yläpuolella (70000 ilmakehää).
Jos poraisit Maapallon sisään kaasua varten reiän niin sen pohjasta ylöspäin noustaessa ei matkan varrella olisi missään kohdassa pintaa, jonka alapuolella ilma olisi nestettä. Aineen tiheys vain lisääntyisi alaspäin mentäessä. Muistettava on, että alaspäin mentäessä gravitaation voima pienenee ja keskellä planeettaa se on nolla.
Sama ongelma kuin Jupiterissa, jossa planeetan pinta on ylikriittisen nesteen tilassa olevaa vetyä joka siis käyttäytyy kuten nesteen ja kaasun sekoitus. Ylikriittisen nesteen tiheys kasvaa kun mennään syvemmälle mutta millään syvyydellä ei siitä vastaan tule nesteen pintaa.
Jupiterin tapauksessa ilmakehä on suurimmaksi osaksi vetyä, jolla on suurissa paineissa erikoisia ominaisuuksia. Riittävän syvälle mentäessä paine riittää muuttamaan vedyn metalliseksi sähköä johtavaksi nesteeksi. Jossakini noin 15000 km syvyydessä Jupiterin aine on sulaa metallista vetyä, lämpötila luokkaa 9700ºC ja paine luokkaa 200GPa (2 miljoonaa kertainen paine Maapallon ilmakehään verrattuna). En osaa sanoa löytyisikö joltakin syvyydeltä tarkka metallinesteen pinta vai muuttuuko se hiljakseen joissakin vedyn faasidiagrammeissa näkyvissä olevan puolijohteen kautta superkriittiseksi nesteeksi ylöspäin mentäessä ilman mitään selvää rajapintaa.
Jupiterin koostumuksen ja metallivedyn esiintymissyvyyden löytää Wikipediasta Jupiterin kohdalta.
Tee koe:
Pinoa itseäsi niin monta kertaa päällesi, että alat nesteytyä muualata, kuin päästäsi.- vastaa.tähän
MIkä avauksessa oli vikana?
Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Uskallanko vielä kaivata sinua?
Siitä on niin kauan aikaa. Harmi, kun kaikki meni niin kuin meni. Elämässä oli aika raskasta silloin, ja näen sen sinun439803T:ltä J-miehelle
Se kaunein jäi välillämme kokematta Sen olisin halunnut kokea. Miten olisit pitänyt mua hyvänä. Sen yhden kerran. Se oli332331Missä meetwursti on keksitty?
Tapasin hiljattain erikoisen rouvan Prisman leikkelehyllyjen välissä pälyilemässä. Kun tulin kohdalle, rouva alkoi raivo281884- 1361683
Miksi kirjoittelet sinkut-palstalla?
Olet sinkku? Kaipaat jutteluseuraa? Täällä on kivoja keskusteluja? Tapaat mielenkiintoisia ihmisiä? Joku muu syy?1951204Miten se pihvi pitää oikeaoppisesti paistaa?
Törmäsin erikoiseen episodiin eräässä ABC-ravintolassa. Pysähdyin kahvikupilliselle ja kohta ravintolan toisesta nurkast101183- 711127
- 92962
- 82904
- 49885