液態水的沸點和壓力有關,在尺度大氣壓下水的沸點為100℃,若是我們升高壓力,水的沸點同樣會升高,好比氣壓達到10MPa時,水的沸點就能達到300℃,氣壓跨越22.064MPa時,就當作了超臨界水。
我們知道,在高原上用通俗鍋燒水很難煮熟米飯,因為這時辰大氣壓降低,水的沸點也會跟著降低,好比在海拔4000米的處所,水的沸點只有88℃,珠峰頂上水的沸點只有大約70℃,此時蒸煮食物最好能利用高壓鍋。
高壓鍋內的壓強設計大約是1.5~1.8個大氣壓,對應水的沸點是110℃~117℃,所以用高壓鍋蒸煮食物更快些,因為里面溫度更高。
在物理學中,晶體物質常有固態、液態和氣態三種形態,我們用三相圖來描述物質形態與壓力之間的關系,下面是水的三相圖。
從圖中我們可以看出,總體上水被分為三個區域:最上方的固態區,中心的液態區,下方的氣態區,三個區域的交壤點叫做三相點,水的三相圖點數據為:
273.16K(0.01℃),611.73Pa。
尺度大氣壓為101.3Kpa,從水的三相圖中可以看出,此時固液分界點為冰點0℃,氣液交壤點為沸點100℃。
跟著壓力的增添,在50Mpa(500個大氣壓)以下,水的冰點溫度轉變不大,可是水的沸點在較著升高,好比:
(1)0.15Mpa時,水的沸點有111℃;
(2)1Mpa時,水的沸點有180℃;
(3)5Mpa時,水的沸點有264℃;
(4)10Mpa時,水的沸點有311℃;
(5)20Mpa時,水的沸點有366℃。
在火力發電廠,需要把水在高壓下加熱蒸發,然后蒸汽再鞭策汽輪機做功,對于亞臨界機組來說,汽包內的壓力高達16~19MPa,內部沸騰的水溫度就在300℃以上。
跟著壓力的升高,水的氣態和液態差距越來越小,直達到到超臨界點(647K,22.064MPa)后,兩者再也無法區分,此時固態區除外的水統稱為超臨界水,好比火力發電廠的超臨界機組,本家兒蒸汽壓力高達25MPa,溫度能達到500攝氏度以上。
而在5000米深的海底火山口,壓力高達近50MPa(500個大氣壓),此時接近火山口的水就是超臨界水,水溫高達450攝氏度。
可是水的溫度并不是沒有上限的,當溫度高到必然水平后,水分子中的化學鍵將斷裂,形當作氫原子和氧原子的等離子態,此時的物質素質上已經不克不及稱作水了。
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