Если остановить расширение воды, перестанет ли повышаться ее температура?

Вода расширяется при нагревании. Если вы нагреете воду в контейнере, который предотвратит ее расширение, будет ли ее температура достигать предела — может быть, около точки кипения?

А если нет, будет ли он по-прежнему превращаться в газ без возможности расширения?

Поскольку cv < cp, температура повысится больше при том же количестве подведенного тепла. «Переходя на газ», да, конечно, надо нагревать выше критической температуры. Но этот «газ» очень странный, называется сверхкритической водой, у него очень экзотические свойства, от жидкоподобного до настоящего газа без промежуточного перехода.
@Georg: я думаю, что ваш комментарий на самом деле является ответом.

Ответы (2)

Нет, его температура не перестанет повышаться. Вещества имеют как температуру, так и плотность. Помните, в химии у вас было две разные теплоемкости, постоянное давление и постоянный объем. Вода все равно будет нагреваться, хотя теплоемкость есть теплоемкость постоянного объема. При некоторой температуре он становится газом с той же плотностью, с которой он начинался.

В повседневном использовании физики вы говорите о ситуации со скороваркой: прочный контейнер и подвод тепла. Скороварка имеет клапан, который выпускает пар, чтобы остановить температуру в точке, превышающей точку кипения воды при нормальных температуре и давлении. В этом весь смысл, быстрее готовить при более высоких температурах.

Изучите фазы воды в этой статье .

Когда вы подаете тепло на закрытый сосуд с водой, вы превращаете ее фазу в пар и смешиваетесь, повышая давление. В конце концов вся энергия уходит на тепло, потому что другого выхода нет, и энергия сохраняется.

На первом графике вы видите, что при повышении давления повышается температура, и хотя это многозначная функция, т. е. физический путь может принимать разные значения в зависимости от начальных условий, тем не менее ответ заключается в том, что температура будет продолжать расти. пока контейнер не лопнет от повышения давления.

Вопрос был о контейнере, "предотвращающем расширение воды". Это означает (гипотетический) контейнер с нулевым расширением объема и фантастической прочностью.
@ Георг, может быть, ты не знаком с кухонной утварью, но это и есть скороварка: прочный контейнер, в котором может повышаться давление для повышения температуры приготовления. Единственная разница с вопросом заключается в том, что скороварка имеет выпускной клапан, чтобы пар выходил, а температура не поднималась выше, чем указано для нужд приготовления. Он мог провести свой эксперимент со скороваркой, куда припаял клапан.
Я хорошо знаю кастрюли Denise Papins!. У меня есть два из них, которым уже более 50 лет. Ваша проблема, похоже, в том, что вопрос заключается в том, чтобы заключить воду в контейнер без свободного пространства, чтобы «предотвратить ее расширение»!
@Georg Вода не сильно расширяется при нагревании, пока не достигнет точки пара, и в любом случае для эксперимента можно использовать скороварку, наполнив ее доверху водой и припаяв клапан.
Если Вы хотите разорвать прокладку в крышке, вперед! Эта прокладка является непревзойденным предохранительным клапаном в скороварках. Это: ""вода не сильно расширяется при нагревании до тех пор, пока не достигнет точки пара"" - абсолютная чепуха. Вся эта ветка о небольшом расширении жидкостей, которое разорвет любой контейнер, к которому у вас может быть доступ.
Из таблицы в википедии en.wikipedia.org/wiki/Thermal_expansion тепловое расширение воды составляет порядка 10^-4 на градус Цельсия. Он достигнет критической точки для пара/воды/на фазовой диаграмме, которую я привел выше, и больше не будет жидкой водой, как вы также говорите в своем комментарии к основному вопросу, а странным газом. Вопрос в том, повысится ли температура, а не в том, сможет ли вода в жидкой фазе разорвать прочный контейнер (что требует расчета). Температура будет повышаться.
Вода имеет аномалию, близкую к температуре замерзания, начиная с 20 °С и выше расширение составляет 10 эксп-3, как и для всех жидкостей. Объемное расширение стали 30*10 exp-5. После этого экскурса в нормативную силу факта можно приступать к расчетам.
Если остановить расширение воды, перестанет ли повышаться ее температура?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v