Water samendrukken

[Anonymous]

Vloeistoffen zijn per definitie nauwelijks samendrukbaar. Water is bij kamertemperatuur een vloeistof. Nauwelijks samen te drukken dus.

Het kookpunt van water bedraagt bij atmosferische druk 100°C. Bij hogere druk, wordt ook het kookpunt hoger. Er is echter een bepaalde temperatuur - ik geloof 373 of 374°C - waarboven water hoedanook gasvormig is, zelfs bij de hoogste drukken. En gassen zijn wél samendrukbaar.

Ik vraag mij nu af: stel, je hebt een soort compressor, waarin water in een afgesloten ruimte zit. Er kan niets in of uit. Je verwarmt het water tot 400°C. Het wordt gasvormig. Je perst het gasvormig water samen tot 1/10 van zijn oorspronkelijk volume. Je laat het weer afkoelen tot kamertemperatuur.

Wat zou er dan gebeuren?

[Bert]

Hoe weet je dat je het gas tot 1/10 van zijn oorspronkelijke volume kunt samenpersen? Als het gas zich als een ideaal gas zou gedragen is dat inderdaad altijd mogelijk maar voor reële gassen niet altijd.

[Anonymous]

Door de hoge druk die er is, kan het niet meer condenseren naar vloeistof

[Anonymous]

Hoezo door de hoge druk kan het niet meer condenseren naar vloeistof? Ik d8 toch dat het zo was, dat hoe hoger de druk is, hoe warmer een vloeistof moet zijn om te koken.

[einstone]

Ik d8 toch dat het zo was, dat hoe hoger de druk is, hoe warmer een vloeistof moet zijn om te koken.

hoe hoger de druk, hoe sneller het kookpunt wordt bereikt.

waarom zet jij anders een deksel op de pot als je wil dat het water snel kookt?

[Vortex29]

Hoe kleiner de druk, hoe sneller water kookt. Zo hebben wij bij natuurkunde wel eens water verwarmd in een bijna-vacuüm ruimte. Het water kookte bij 20°C.

[brendan corey]

Hoe hoger de druk, hoe minder vlug een vloeistof zal worden omgezet in gas bij verhitting.

als je ervan uitgaat dat bij een vloeistof de deeltjes dicht op elkaar zitten, druk je de deeltjes tegen elkaar als je de druk verhoogt. logisch dus dat het een hoger kookpunt zal hebben.

en als je gelijk welk gas samendrukt, krijg je een vloeistof. dus volgens mij heeft degene die deze topic begonnen is ongelijk. je kan niet verder in elkaar drukken dan het volume van alle deeltjes, opgeteld bij elkaar, innemen. want bij alle stoffen zit wel een zekere afstand tussen hen deeltjes.

ik denk dat er een en ander te verklaren is met theorieën voor kernfusie.

een element samendrukken tot ze versmelten, dat is wel het principe dat ze toepassen bij kernfusie, maar daarvoor moet je wel de sterke kernkracht overwinnen. De grootste moeilijkheid voor kernfusie is de sterke kernkracht. Het is een van de 4 wisselwerkingen, die enkel op korte afstand voelbaar is, maar wel heel sterk. we kunnen de kracht niet overwinnen door het enkel onder druk te zetten. Het stoot atoomkernen van elkaar af. Het onderhoud bijvoorbeeld de stuctuur van alle elementen en moleculen. Wanneer we de kernen van deutirium en tritium bij elkaar brengen, krijgen we er moeilijkheden mee.

We kunnen de sterke kernkracht zijn kracht doen verliezen door eerst ze te laten gloeien tot ongeveer 150 miljoen °C.

Wanneer we een element opwarmen tot een tempratuur om en bij de 150 miljoen°C, zal het zich anders gaan gedragen. Daarom wordt het ook de 4de toestand van materie genoemd, na gassen, vaste stoffen of vloeistoffen. Bij zo’n temprauur zullen de elektronen zich losmaken van hen kernen en vormen geladen gaswolken. dat is handig, anders zoude de elektronen ons enkel belemmeren bij een kernfusie. Verder is het superfluïd(het heeft geen enkele oppervlaktespanning meer) en is daarmee “een supergeleider”.

[Mrtn]

Ik d8 toch dat het zo was, dat hoe hoger de druk is, hoe warmer een vloeistof moet zijn om te koken.

hoe hoger de druk, hoe sneller het kookpunt wordt bereikt.

waarom zet jij anders een deksel op de pot als je wil dat het water snel kookt?

Ik doe dat met de gedachte dat er dan minder warmte verloren gaat. Volgens mij is een standaard deksel geen goede afdichting..

[bats]

Vloeistoffen zijn per definitie nauwelijks samendrukbaar. Water is bij kamertemperatuur een vloeistof. Nauwelijks samen te drukken dus.

Vloeistoffen zijn PER DEFINITIE niet samendrukbaar, daar bedoelen we dat vloeistofen onder normale omstandigheden niet samendrukbaar zijn, dus bij drukken van een paar bar. Maar....bij echt extreme omstandigheden en dan moet je toch al gauw denken aan drukken van vele duizenden bar, dan zijn vloeistoffen wel degelijk samendrukbaar. Een vloeistof zal door de extreme druk vast kunnen worden. En zou je de druk nog hoger maken (theoreties) dan zijn zelfs vaste stoffen samendrukbaar. Wat er dan gebeurt, is dat de elektronen hun banen verliezen, ze komen dan dichter bij de kern. En de elektronen bewegen dan ongeordend langs elkaar. Dit heet de ontaarde toestand van de materie, maar is geen nieuwe agregatietoestand, maar nog steeds vast. Iets dat gebeurt in kernen van dode sterren. Bij nog hogere drukken zullen de elektronen in de kern gedrukt worden, waar ze met de protonen fuseren tot neutronen, iets dat bij neutronensterren gebeurt. En bij nog weer verdere samendrukking ontstaat uiteindelijk een zwart gat. Goed maar dat even terzijde.

Het kookpunt van water bedraagt bij atmosferische druk 100°C. Bij hogere druk, wordt ook het kookpunt hoger. Er is echter een bepaalde temperatuur - ik geloof 373 of 374°C - waarboven water hoedanook gasvormig is, zelfs bij de hoogste drukken. En gassen zijn wél samendrukbaar.

Klopt, gassen zijn inderdaad samendrukbaar, maar geen enkel gas is een ideaal gas. Zou je bij een ideaal gas telkens het volume halveren, dan zou de druk lineair verdubbelen. Maar omdat geen enkel gas ideaal is en zeker niet bij extreem hoge drukken, neemt de druk met een steeds grotere factor toe als je het steeds maar halveert, dus het wordt naar verhouding steeds moeilijker een gas verder samen te persen, op den duur net zo moeilijk als een vloeistof en later als een vaste stof. Ook de deeltje waar een gas uit bestaat neemt ruimte in. Bij een ideaal gas nemen de deeltjes geen ruimte in, en dat bestaat niet.

Ik vraag mij nu af: stel, je hebt een soort compressor, waarin water in een afgesloten ruimte zit. Er kan niets in of uit. Je verwarmt het water tot 400°C. Het wordt gasvormig. Je perst het gasvormig water samen tot 1/10 van zijn oorspronkelijk volume. Je laat het weer afkoelen tot kamertemperatuur.

Wat zou er dan gebeuren?

Precies zo als ik hierboven al had beschreven, je verwarmt water in een afgesloten ruimte, waar niets in en uit kan. Vervolgens ga je het water verwarmen tot het allemaal verdampt is, 374*C is de kritieke temperatuur van water, dus bij 400*C zit je boven de kritieke temperatuur van water. Vervolgens pers je het gasvormig water samen tot je een tiende van z'n oorspronkelijke volume hebt. Wat zou er dan gebeuren. (Even achterwege laten dat je een gigantisch sterke compressor daarvoor nodig hebt). Dan gebeurt het volgende, doordat het gas uit net zoveel deeltjes bestaat als toen het een vloeistof was zal het comprimeren van dit gas net zo moeilijk zijn als het comprimeren van een vloeistof. Je zult dan zien dat het gas onder die druk een soort tussenvorm van vloeibaar en gas zal zijn, een bijzondere toestand van materie, het is net geen gas, maar ook net geen vloeistof, maar het gadraagt zich door de druk als een vloeistof (o.a. moeilijk samendrukbaar). En zoals ik hierboven al beschreef dat een vloeistof door de hoge druk vast kan worden, zal dat water waarvan je het volume tot een tiende van z'n oorspronkelijke volume verkleint dus ook vast worden.

En als je het laat afkoelen dan zal het gewoon vast blijven. tenzij je het volume weer terugbrengt naar het oorspronkelijke volume, want dan wordt het weer vloeibaar.

Even voor de duidelijkheid, je praat dan hierboven wel over drukken van tegen de miljoen bar.

Trouwens je zou ook een kijkje kunnen nemen op http://www.chemicalogic.com/download/phase_diagram.pdf daar zie je een grafiek hoe water zich gedraagt bij verschillende drukken en temperatuur en de verschillende vormen van ijs als gevolg van de temperatuur een druk.

Je zou ook een kijkje kunnen nemen bij "een watervraagje" een eindje verderop in dit forum. Ik heb daar namelijk ook een vraag gesteld over water samen persen.

[Anonymous]

De kritiese temperatuur van water ligt op een 372 Celcius.Boven die temperatuur kan water niet meer vloeibaar zijn.Als je in een gesloten vat de temperatuur opvoert zal het water als het die temp nadert al een druk hebben van omtrent 220 kg/cm².Bij het overschrijden van de kritiese temp,mag je aannemen dat het omtrent nog 1400 X zijn volume wilt innemen.

220 kg/cm² X 1400 =308000 kg/cm².Je vat is dus een echte bom geworden.In het stoomtijdperk ontplofte er nu en dan wel eens een stoomketel die enkele huizen wegblies.Als de centrale door een defect stilvalt,opend men de kleppen van de stoomketel en laat men de stoom in de vrije lucht ontsnappen.Dit moet natuurlijk zeer snel en automatisch gebeuren.Stoom mag je niet vergelijken met water,het is zéér gevaarlijk.