Kritischer Punkt Experiment
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- Опубликовано: 18 сен 2024
- Experiment zum Durchlaufen des kritischen Punktes von Freon. Die kritische Temperatur von Freon beträgt 80°C, der kritische Druck 30,8 bar. Der Übergang wird in beiden Richtungen durchlaufen.
Megageil. 8:25 min ist der Knaller.... absolut beeindruckend
Wahnsinn!! Vielen Dank für das hochladen des Viedeos! Leider werden an meiner Uni Experimente nicht in der Vorlesung gemacht, sodass ich auf die Hilfe von Leuten wie Ihnen angewiesen bin.
Ein sehr spannender Versuch, der mir die Bedeutung des kritischen Punktes näher gebracht hat.
Nicht von der konstaten Flüssigkeit Pegel täuschen lassen. Die Flüssigkeit wird immer weniger . Gleichzeitig dehnt es sich aufgrund des großen Volumen Ausdehnung kooiffzienten aus. Daher der Effekt das scheinbar der Pegel nicht sinkt.. Es verdampft viel Flüssigkeit
Das ist ein sehr interessanter Gedanke. Damit sich die Dichten von Flüssigkeit und Gas kurz vor dem kritischen Punkt angleichen können, muss tatsächlich Flüssigkeit verdampfen. Ist natürlich auch zu erwarten, weil der Dampfdruck mit steigender Temperatur zunimmt. Vielen Dank, für den Hinweis.
Das sieht wunderbar schön aus! So schön ist Thermodynamik und die Wissenschaft!🎉
Sehr eindrucksvoll! Ich habe im Rahmen meines Biologiestudiums im Grundlagenmodul gelernt, was ein Phasendiagramm ist und was der kritische Punkt K ist und wollte unbedingt sehen, wie so ein überkritischer Zustand zwischen Flüssigkeit und Dampf aussieht. Toll, dass ich da dieses Video gefunden hab, vielen Dank für's Hochladen!
geniales Video vielen Dank wirklich sehr gut
Vielen Dank für dieses tolle Video. Gerade aktuell zu Zeiten von Online Vorlesungen ist solch ein Video gold wert.
Vielen Dank für das gute Video. Ich hatte mir die Situation am kritischen Punkt nie so richtig vorstellen können.
Wie Magie. Absolut geil
Danke, dass ich das mal sehen könnte.
Was ein Brett Genosse!
Starkes Video! Aber es sollte mal einer die Scheibe putzen! ;-)
Das war ja geiler als neulich im Kino. Danke =)
Sehr Interessant
Tolles Video, vielen Dank, ich konnte mir den Punkt im Studium nie richtig erklären, wie er denn aussehen könnte.
Erstmal vielen Dank für das Video.
Jetzt muss ich aber nochmal fragen.
1. Nach dem kritischen Punkt, ist das Medium nun flüssig oder Gasförmig? (alle schreiben homogene Masse aber es muss ja irgendwas sein)
2. Kann man den Druck nicht künstlich erhöhen, um noch länger eine Phasentrennung zu erhalten? Wenn ja, wie? Wenn Nein, warum nicht?
Oberhalb des kritischen Punktes nennt man das Medium "supercritical fluid" oder auf deutsch "überkritisches Fluid". Der Unterschied zwischen Flüssigkeit und Gas geht verloren, weil am kritischen Punkt durch den hohen Druck die Dichte des Gases genauso groß wird wie die Dichte der Flüssigkeit. Damit werden beide Phasen nicht mehr unterscheidbar. Wenn der Abstand der Moleküle in beiden Phasen gleich ist, dann gibt es auch nicht mehr die besonderen Bindungskräfte, die Flüssigkeit ausmachen. Das überkritische Fluid kann zwar weiter komprimiert werden, aber es bildet sich keine separate flüssige Phase mehr aus.
@@rene-matzdorf Geil
@@rene-matzdorf @Rene Matzdorf
Bewegen wie uns beim erwärmen von unterkühltem Flüssigem co2 welche unter einen konstan Druck von beispielsweise 73 bar gesetzt wird, wird beim anschließenden aufwärmen zu keinem Zeitpunkt ein phasenübergang sichtbar werden.
die dichte des fluid wird immer geringer werden.
Ich möchte ein anschaulich Experiment vorschlagen:
entweder mit einem laser der mit der Expansion /verdampfen des fluids aufgrund des Variablen brechungsindex den
Winkel verändern wird .
Oder eben ganz unspektakulär halt mit einem quer liegenden Stab Im Behälter.
Zur Inspiration: ruclips.net/video/hlYo6RJkal0/видео.html
7:20
Ist es ein Automatismus, dass das Experiment entlang der Trennungslinie zwischen flüssig und gasförmig verläuft? Der Druck wird ja nicht reguliert. Pendelt sich die Druckzunahme aufgrund der Erwärmung also zwingend entlang dieser Linie ein? Gilt dies für alle Stoffe und unabhängig vom Ausgangsdruck/Temperatur?
Die horizontale Trennungslinie zwischen den beiden Phasen entsteht durch die Gravitation und den Dichteunterschied unterhalb des kritischen Punktes. Erhöht man die Temperatur, gleicht sich die Dichte beider Phasen immer weiter aneinander an. Am kritischen Punkt werden beide Dichten gleich und die Oberflächenspannung Null. Den deutlichsten Effekt sieht man duch die Veränderung der Lichtbrechung an der Trennungslinie, wenn sie sich auflöst. Der Druck ist immer im ganzen Gefäß gleich. Oberhalb des kritischen Punktes liegt nur das überkritische Fluid vor. Kühlt man langsam ab, bilden sich am kritischen Punkt spontan Phasengrenzen aus, diesmal um Flüssigkeitströpfchen herum. Da die Dichte der Flüssigkeit nun mit sinkender Temperatur zunimmt und die des Gases abnimmt sinken die Flüssigkeitströpfchen nach unten und bilden dann dort wieder einen "See".
Wenn man den kritischen Druck konstant hält, müsste man denn eig. nur Flüssigkeit haben und kein Zweiphasensystem von Flüssigkeit und Gas?
Wenn Sie sich unterhalb der kritischen Temperatur am Phasenübergang flüssig-gasförmig befinden, herrscht über der Flüssigkeit der Dampfdruck und es hängt nur vom vorgegebenen Volumen ab, welcher Anteil der Substanz gasförmig bzw. flüssig ist. Der kritische Punkt ist der Punkt im Phasendiagramm, an dem der Phasenübergang endet, d.h.: ist die Temperatur ein wenig größer als die kritische Temperatur haben sie nur noch ein homogenes "überkritisches Fluid" in Ihrem Volumen, ist die Temperatur ein wenig kleiner als die kritische Temperatur, haben Sie wieder beide Phasen - flüssig und gasförmig - mit klarer Trennung vorliegen, für die das oben Gesagte gilt.
*Ich schau das gerade für die Schule lol*
Kann man das jetzt trinken oder inhalieren?
Schon nett...
Wir durften das im Praktikum selbst machen, mit SF6...
Ein eindrucksvolles Experiment! Wurde Freon für diese Demonstration ausgewählt, weil der kritische Punkt hier bei "nur" 30,8 bar liegt? Bei CO2 wären wir ja schon bei fast 80 bar.
ja. steht in der beschreibung
Der kritische Punkt von CO2 liegt auch weit unterhalb von 0°C.
@@danielhagele8914
Das ist der Tripelpunkt. Der kritische Punkt von CO2 liegt bei 31°C.
@@Weltbevoelkerung Sie haben natürlich recht! Danke für die Korrektur.
mega cool!
Wie verhält sich der Druck nach Überschreiten des kritischen Punkts? Steigt er weiter auf der extrapolierten phasengrenze oder ändert sich der Druckanstieg?
Mich würde interessieren wie sich die Kritische Opaleszenz unter größere zentriefugal Beschleunigung beobachten lässt, der Phasen Übergang beim abkühlen von gas läßt sich schließlich nur unter dem Einfluss der Gravitation richtig beobachten. ( das schwere kondensat Regent ab) das gleiche was am Ende des video zu sehen ist
. Möglicherweise bringt eine hinreichend grosse zentriefugal Beschleunigung Erkenntnis gewinn.da sich dann vielleicht kein Nebel bildet.
Ich kenne kein solches Experiment. Ich würde aber erwarten, dass sich bei der Phasenseparation am kritischen Punkt durchaus Nebel bildet. Da direkt am kritischen Punkt die Dichte von Flüssigkeit und Gas gleich sind und sich erst mit zunehmendem Abstand auseinanderentwickeln, würde ich erwarten, dass auch in einer Zentrifuge die Flüssigkeit erst mit der Zeit nach außen wandert - ganz analog wie im Fall der Gravitation nach unten - bei großen Beschleunigungen entsprechend schneller.
Verursacht wird die kritische Opaleszenz angeblich durch das Anwachsen der lokalen Dichtefluktuationen in der Nähe des kritischen Punktes.
Also lokal entsteht kondensat und verdampft unmittelbar wieder da die ":Hot spots im gas " wegen der auf der Erde recht geringen erdbeschleuniging noch relativ homogene im gas verteilt bleibt.
Ist die zentriefugal Beschleunigung gross genug wird möglicherweise das entstehede kondensat (mit der größeren dichte.) schneller nach unten beschleunigen.
Und sich dort ansammeln.
Möglicherweise löst sich Damit der Nebel schneller auf.
Möglicherweise hält der Nebel länger an, da die zentriefugal Beschleunigung zusätzlich arbeit am sich abkühleneden gas leistet.
Die schweren kondensat keime werden nach außen beschleunigt. Und das erwärmt wiederum das Umgebende leichtere gas.
Da dieses Experiment mit sehr wenig Aufwand verbunden ist könnte die der erste sein der den Einfluss von zusätzlicher "Gravitation" am kritischen Punkt untersucht:-)
Sehr schön
Echt klasse. Ohne solche Bilder kann man sich das ja auch überhaupt nicht vorstellen. Vor allem der Moment in der Rückführung, wenn das Zeug schlagartig kondensiert. Ich habe allerdings noch Schwierigkeiten mit dem Tripelpunkt. Wie kann ich mir das besser vorstellen?
Der Tripelpunkt ist vergleichsweise unspektakulär. Stellen Sie sich einen vollkommen geschlossenen Glasbehälter vor, in dem sich Wasser und Eiswürfel befinden. Die Luft oberhalb des Wassers ist abgepumpt worden, so dass das einzige Gas im Behälter etwas Wasserdampf oberhalb der Flüssigkeit ist. Im thermodynamischen Gleichgewicht stellt sich dann eine ganz bestimmte Temperatur und der zugehörige Dampfdruck ein. Das ist der Tripelpunkt. Dazu wird es später auch noch ein Video mit Experiment geben ...
@@rene-matzdorf Also außer des Abpumpens der Luft tut man nichts und erhält an diesem Punkt Fest-, Flüssig-und Gasform?
@@simonevandendool609 Ja, durch das Abpumpen der Luft verringert man den Druck im Gas was zum Ansteigen des Schmelzpunktes des Eises von 273,15K auf 273,16K führt. Der Tripelpunkt ist sozusagen der Schmelzpunkt von Eis beim Dampfdruck von Wasser am Schmelzpunkt.
@@rene-matzdorf Genial. Warum kriegt man nicht frühzeitig beigebracht, dass tatsächlich alle Aggregatzustände (lassen wir da Plasma jetzt mal außen vor) gleichzeitig vorliegen können, unter bestimmten Bedingungen? Man lernt ja immer nur: ein Stoff ist ENTWEDER x ODER y ODER z...
Cool! :)
Ist die Flüssigkeit Dichlordiflourmethan ?
ja: Dichlordifluormethan, auch als R-12 oder Freon-12 bezeichnet (krit. Punkt bei T = 80,0 °C und p = 30,8 bar)
Sehr interessantes Phänomen auch für nicht-Studenten! Schade, dass man so etwas nicht schon vor dem Abitur lernt.
Wenn der Druck absinkt und die Temperatur steigt, würde sich das Wasser dann auch wärmer anfühlen?
Ich weiß nicht, wie Ihre Frage genau gemeint ist. Solange beide Phasen gleichzeitig vorliegen, wird der Druck durch den Dampfdruck bei der vorherrschenden Temperatur bestimmt und nimmt mit steigender Temperatur zu. Im überkritischen Bereich hängt der Druck zusätzlich auch vom Volumen ab. Der kritische Punkt von Wasser hat mit 374°C eine so hohe Temperatur, dass man die Temperatur nicht selbst fühlen kann. Grundsätzlich kann man zum Temperaturempfinden des Menschen sagen, dass man eine Kombination aus der vorherrschenden Temperatur und der der Haut zu-/abgeführten Wärmeenergie fühlt. Daher fühlen sich z.B. bei Raumtemperatur Materialien die gut wärmeleitend sind oft kälter an als Materialien mit schlechter Wärmeleitung.
und da wurde aus wasser wieder wasser XD
Mein erster gedanke : was passiert im all mit dem experiment 🤓?
Das System ist ja geschlossen und daher sollte sich auch der Druck im System nicht ändern, wenn es sich im Weltraum befindet 😉 wäre der Druck aber niedriger, müsste es ähnlich aussehen nur mit fest und gasförmig. Wie in min. 2:22 zusehen bewegt man sich Dan auch entlang der Phasengrenze zum gasförmigen bis man den kritischen Punkt erreicht :)
Ein Sturm in Miniatur Ausführung. Fehlt nurnoch das Gewitter
Nicht ganz...
Echt krasses Experiment. Kann man hier nicht sogar von einem 4. Aggregatezustand sprechen?
Dieses "supercritical fluid" ist kein eigener Aggregatzustand, da es keinen Phasenübergang zwischen flüssig und diesem Zustand oder zwischen gasförmig und diesem Zustand gibt. Vielmehr endet die Phasengrenze zwischen flüssig und gasförmig an dem kritischen Punkt, weil die Unterschiede zwischen Flüssigkeit und Gas dort verschwinden. Bei Temperaturen oberhalb der kritischen Temperatur gibt es dann nur noch diesen einen Zustand. Es kommt also nichts Viertes hinzu, sondern es verschwindet der Unterschied zwischen dem Zweiten und Dritten.
Wenn es dich interessiert, es gibt sogar zwei weitere Aggregatszustände: Plasma sowie das Einstein-Bose Kondensat.
@@achannelhasnoname5182 also eigentlich gibt es so um die 12 bekannte aggregatszustände
Quantenphysiker würden sagen es befindet sich in einem Überlagerung Zustand. Ich finde es schade . Fast alle gase sind der Atmosphäre sind kritische gase. (Wasser und co2)sind es meistens nicht. Da kritisches gas andere Eigenschaften hatt *Es lässt sich nicht mit der normalen atm tempertur nicht Druck verflüssigen* wird hierbei viel Verständnis verloren gehen.
Langweilig
Dann bist anscheinend kein Student und hast kein Interesse an Naturwissenschaft😅