Фреон - объясните чайнику физику

[Upgrader]

Мяяу всем!

Никак не пойму... Вот решил тут спросить, вдруг кто разбирается в этом. Сейчас как раз сезон хладагентов

Допустим есть самый распространённый баллон с фреоном R22 весом 13 Кг. Или пусть будет другой, не так важно.

В нем какое-то количество жидкого газа, а какое-то нежидкого. Жидкий всегда внизу, а газ наверху.

У меня такой вопрос - чем определяется соотношение жидкости к газу? В каком случае будет только газ. а в каком - только жидкий газ?

А вес фреона, это вес его жидкой части? Что будет если весь фреон перегреется и жикости не останется, только газ, то вес баллона изменится, или такого реально не может быть?
Вот этот момент божественных "превращений" не очень понятен. То он газ, то он жидкость... а газ же легкий? Но фреон всегда весом измеряется, почему такие противоречия?

[Пухич]

В нем какое-то количество жидкого газа, а какое-то нежидкого. Жидкий всегда внизу, а газ наверху.

Это называется жидкой и паровой фазами.

У меня такой вопрос - чем определяется соотношение жидкости к газу? В каком случае будет только газ. а в каком - только жидкий газ?

Пусть есть некий объем паровой фазы V. При заданной температуре T у паровой фазы есть конкретное для данного газа давление P (согласно закону Ван-Дер-Ваальса). Условия испарения (а значит уменьшения объема жидкой фазы, и увеличения объема паровой фазы V) для данной жидкости при данной температуре T зависят от давления паровой фазы P над зеркалом испарения. Т.е. имеет место система уравнений, которая находит себе решение в режиме реального времени. Например - в скороварке за счет повышенного давления над зеркалом испарения воде приходится кипеть (т.е. испытывать испарение по всему объему) при большей температуре, вполне конкретной для прочих условий.

А вес фреона, это вес его жидкой части?

Полагаю, что всего фреона.

Что будет если весь фреон перегреется и жикости не останется, только газ, то вес баллона изменится, или такого реально не может быть?

Чего бы он изменился? Количество вещества ведь неизменно.

Вот этот момент божественных "превращений" не очень понятен. То он газ, то он жидкость... а газ же легкий? Но фреон всегда весом измеряется, почему такие противоречия?

Где вы увидели противоречия?

P.S.: Если физики-теоретики увидят в моем посте противоречия, просьба не бить сильно - я знаком с проблемой только с точки зрения односеместрового курса теплотехники.

[kalobyte]

У меня такой вопрос - чем определяется соотношение жидкости к газу? В каком случае будет только газ. а в каком - только жидкий газ?

вроде это физика за 7й класс
определяется
1 количеством вещества
2 объемом баллона
3 температурой

когда у тебя давление х и температура у, то газ будет в жидом состоянии
стоит только температуру повысить и часть газа перейдет в газ

можно температуру оставить, но увеличить объем, давление упадет и опять будет газ

можно слить чуток фреона и уменьшиться количество, давление упадет и ...

переход из одного состояния в другое никак не изменяет количество вещества и его вес

[aling]

можно температуру оставить, но увеличить объем, давление упадет и опять будет газ

можно слить чуток фреона и уменьшиться количество, давление упадет и ...

Пока в баллоне есть жидкий газ, давление паров одинаковое и равно давлению, при котором этот газ сжижается. Для фреона около 4 атм.

[ПАУЛЬ]

В холодильном оборудовании как происходить понижение температуры. напишу вкратце.
Фреон по системе циркулирует компрессор,в конденсаторе фреон жидкообразный(давление высокое),далее в испарителе на внутри нагнетательной трубки находится калиброванное отверстие,очень мизерное в диаметре,в испарителе уже давление скажем так очень маленькое,и когда понижается давление фреон испаряется у него понижается температура(в зависимости от марки фреона-разная температура) ,далее в испарителе находится отсасывающая трубка,далее фреон поступает в конденсатор и опять превращается в жидкообразный.
Т.е. фреон начинает холодить про пониженном давлении.

Фреон конечно текучий очень.

[Upgrader]

Спасибо за ответы, все понятно.

А подскажите, до какого давления фреон можно закачивать в баллон при некоторой, допустим "комнатной" температуре? Почему не закачивают в баллоны под большим давлением? Не потому ли что поле какой-то степени газ окажется несжимаемым?
И правильно я понимаю, что с изменением температуры, давление фреона будет сильно изменятся?

В холодильном оборудовании как происходить понижение температуры.

Это понятно, а хотелось бы узнать именно свойства фреона.

[NiTr0]

Не потому ли что поле какой-то степени газ окажется несжимаемым?

Нет, потому, что после какой-то степени весь объем заполнит жидкость (в которую газ переходит при любой попытке поднять давление выше давления паров при данной температуре), которая мало того, что несжимаемая, так еще и при нагреве расширяется некисло.

[Upgrader]

потому, что после какой-то степени весь объем заполнит жидкость

Ага, я это и имел ввиду. Спасибо.
Теперь все понятно.

Только еще одну вещь хочу уточнить. Давление фреона в баллоне будет изменятся при изменении его температуры, или за счет испарения большего кол. несжимаемой жидкости давление будет оставаться неизменным, или частично и то и другое?

[NiTr0]

Давление фреона в баллоне будет изменятся при изменении его температуры

Ессно. И будет равно давлению паров при этой температуре. Ессно, если есть свободное место для пара.

[Upgrader]

И будет равно давлению паров при этой температуре.

Значит это по температуре можно приблизительно знать давление? Но почему, если фреона там уже допустим мало, то его давление будет меньше?

[NiTr0]

Но почему, если фреона там уже допустим мало, то его давление будет меньше?

Если нет жидкой фазы, остался только газ - ессно давление будет ниже чем давление паров при данной температуре

[Upgrader]

Ага, значит пока есть жидкая фаза и независимо от того сколько ее, давление всегда будет равно давлению паров при конкретной температуре?

[NiTr0]

Ага, значит пока есть жидкая фаза и независимо от того сколько ее, давление всегда будет равно давлению паров при конкретной температуре?

Да.
Вода ведь кипит при одной и той же температуре (при постоянном давлении), независимо от ее кол-ва

[Ёрш]

Ага, значит пока есть жидкая фаза и независимо от того сколько ее, давление всегда будет равно давлению паров при конкретной температуре?

Ну блин сказанул. Давление это сила с которой газ или жидкость действует на стенку.

Наверное тебе стоит заглянуть в учебник в раздел МКТ. Давление, температура и объём связаны уравнением.
А сколько весит этот газ? Очень мало и по сравнению с 13 кг ничто.

[NiTr0]

Давление, температура и объём связаны уравнением.

Только при отсутствии жидкой фазы.

[Upgrader]

А сколько весит этот газ? Очень мало и по сравнению с 13 кг ничто.

Получается что фреон жидкий, который определяется исключительно по его весу. Баллон достаточно маленький. Немного непривычно по сравнению с воздухом