¿Hace la temperatura del amoníaco líquido almacenado a alta presión, Temperatura repentinamente gota a-33.35 C cuando vierte en un recipiente?

Question

El punto de ebullición del amoníaco es $-33.35^{\circ}C$ y su temperatura crítica, $132.4^{\circ}C$ está muy por encima de la temperatura de la habitación. Por lo que podemos licuar el gas de amoniaco mediante la compresión en una botella, y almacénelo a temperatura ambiente, para siempre.
(Incluso a pesar de la botella se mantiene a temperatura ambiente, el amoníaco se permanezca en estado líquido debido a la alta presión. )

Espero que me equivoco con el que pensar. A continuación, abra el frasco y vierta un poco de amoníaco líquido en un recipiente. Desde este recipiente es de 1 atm, espero que algo suceda. La temperatura baje a $-33.35^{\circ}C$ ? Si es así, ¿por qué ?

Estoy tratando de relacionar este tema con la expansión adiabática de un gas, el gas realiza trabajo sobre los alrededores a medida que se expande y pierde su energía cinética. Pero aquí el amoníaco se encuentra en estado líquido, como su temperatura baja a $-33.35^{\circ}C$. No veo ningún trabajo llegar realizado por el amoníaco, así que no veo la manera de que baje la temperatura. Siento que me falta algo importante concepto... Agradezco cualquier ayuda. Gracias!

Answer 1

La clave para entender lo que ocurre es que la evaporación de los costos de energía.

El cambio de estado de líquido a gas requiere la entrada de energía: esto es básico de la termodinámica. Esto es en adición a cualquier efecto relacionado con un cambio en la temperatura, que también los costos de la energía o las emisiones de energía.

Cuando el amoníaco líquido se evapora para el amoníaco gaseoso, la energía que se requiere de algún lugar. Si amoníaco líquido a temperatura ambiente, se vierte en un recipiente a temperatura ambiente que se desea evaporar como es arriba de su punto de ebullición. Pero que la evaporación requiere un aporte de energía. Que la energía vendrá del medio ambiente, el cual consiste en el tazón y el resto del líquido. La única forma de que esa energía es fría que el resto del líquido y el recipiente. Esto sucede rápidamente y la temperatura se caen a menudo localmente por debajo del punto de ebullición del amoníaco, ya que no hay tiempo suficiente para equilibrar la temperatura del líquido con la temperatura del ambiente que rodea el recipiente.

El efecto neto es que usted va a terminar con algunos amoníaco líquido a cierta temperatura por debajo de su punto de ebullición y una gran cantidad de gas amoniaco (no hagas esto fuera una buena campana de humos).

Forzado de la evaporación de líquidos volátiles se utilizan para congelar el agua a través de un proceso similar. Por ejemplo, colocar un pequeño recipiente con agua en un recipiente grande de éter. Soplar aire en el éter, que se evapora, el consumo de energía de su entorno (incluyendo el resto de éter y el tazón de agua). El agua se congela si se utiliza lo suficiente éter. Yo no recomiendo hacer esto como el éter es muy inflamable, pero fue una vez un común demostración de este proceso en la química de las clases.