Kookpunt water in een vacuum

Hier is t antwoord;

quote:

A more specific definition of boiling point is the temperature at which the vapor pressure of a liquid is equal to the external pressure

En dat op de vroege zondagmorgen

quote:

Op zondag 4 juli 2004 03:03 schreef TC03 het volgende:
Bij Triviant was er een vraag wat het kookpunt van water in een vacuum was. 0ºC was het antwoord. Kan iemand dit verklaren?

Klopt. Google maar 's op "triple point". In vacuum komt water niet als vloeibaar voor. Net als bv koolstofdioxide gaat het direct over van vast naar damp. Toevallig ligt dat punt bij 0 graden celcius.
Onder de juiste omstandigheden (druk en temperatuur) kan je alle drie de fasen (vast, vloeibaar en damp) bij elkaar in een potje hebben.

Het smeltpunt van water is 0 graden Celsius.
Koken is verdamping(vloeistof naar gas) op het kookpunt, de temp waarbij alle toegevoegde warmte-energie omgezet wordt in verdamping van de vloeistof. Het kookpunt van een vloeistof hangt af van de druk. Hoe lager de druk des te lager het kookpunt.
Vervluchtiging is het overgaan van een vaste stof naar gasvormig.
Aangezien water bevriest beneden 0 graden Celsius, vindt er onder die temp geen koken maar vervluchtiging plaats aangezien het water ijs is geworden.
Het hele gebeuren gaat als volgt. Je pompt een hoeveelheid water in een luchtdicht vat vacuum.
De energie om van vloeistof naar gas te gaan tijdens het koken wordt aan het water onttrokken. Eerst daalt daarom de temp van het water tot 0 graden. Daarna wordt er door het koken nog steeds energie onttrokken aan het water waardoor zich ijs vormt. Je ziet dan het water zowel koken als bevriezen. Als alle water bevroren is vindt vervluchtiging plaats onder vacuum. Dit heet ook wel vriesdrogen.

Water met een temp beneden 0 graden vervluchtigt in plaats van kookt omdat het dan ijs is geworden. Dat is waarom een kookpunt lager dan 0 graden niet mogelijk is.

Ik heb nog geen enkele formule gezien hiero....P*V=N*K*T, en P=0. Dus T ook. Google anders es op Clausius Cleyperon. En je hebt je antwoord. ( het is een tijd geleden dat ik statistische fysica heb gehad, en heb zo gauw geen boek bij de hand. Dus doe ik net alsof ik het zo uit mn hoofd weet)

Wat gebeurt er als water kookt ? Er ontstaan steeds meer luchtbellen in het water en op een gegeven moment zijn de luchtbellen zo groot geworden dat deze de druk van de buitenlucht + water kunnen weerstaan en naar de oppervlakte komen. In de normale buitenlucht is de druk 1 bar.

Het is bekend dat op grotere hoogte (=ijle lucht) het water sneller kookt doordat de druk lager is en de luchtbellen dus sneller naar de oppervlakte komen.

Heeeeeel lang geleden tijdens een natuurkundeles hebben we een proefje gedaan waar een kom water langzaam vacuum werd gepompt. Op een gegeven moment zie je dan dat het water kookt bij kamertemperatuur !

In vacuum is de luchtdruk per definitie nul, dus er is niets dat tegendruk biedt aan het ontstaan van luchtbellen in het water, m.a.w. het zal bij nul graden reeds gaan koken !

Onthoud dus dat koken van water niets anders is dan het overwinnen van de luchtdruk door de luchtbellen in het water.

quote:

Op zondag 4 juli 2004 13:45 schreef Haushofer het volgende:
Ik heb nog geen enkele formule gezien hiero....P*V=N*K*T, en P=0. Dus T ook. Google anders es op Clausius Cleyperon. En je hebt je antwoord. ( het is een tijd geleden dat ik statistische fysica heb gehad, en heb zo gauw geen boek bij de hand. Dus doe ik net alsof ik het zo uit mn hoofd weet)

Maar dat is dan wel in Kelvin. -273,15 graden C dus. En dan kan het niet koken omdat de moleculen stil staan.

quote:

Op zondag 4 juli 2004 04:39 schreef Schorpioen het volgende:
Is dit het WFL baggertopic van vannacht?

Ik geloof er geen ruk van dat het kookpunt van water in een vacuum 0 graden is. Het is allemaal afhankelijk of het smeltpunt van ijs in een vacuum ook 0 graden is. En bewijs dat maar eens!!

Bij een vacuum zullen de watermolekulen nog steeds in het kristalrooster blijven zitten, dus zal het smeltpunt niet veranderen bij drukverlaging.

De reden dat een vloeistof een vloeistof is komt door de 'tegendruk' van het gas (de gasdruk van de lucht dus) waardoor er een evenwichtstoestand ontstaat tussen watermolekulen die de vloeistof uit willen en de luchtdruk die ze weer tegenhouden. Vervalt de tegensrk, dan zullen de watermolekulen dus rechtstreeks vanuit de vaste fase naar de gasfase gaan en dat heet inderdaad sublimatie.

1. Het kookpunt van water, in de zin van verdampen, is bij 200 K(elvin) in het absolute vacuum.
2. Koken van water als in de zin van dampbellen die de vloeistof verlaten bestaat niet in het vacuum (absolute vacuum). De laagste temperatuur van water als vloeistof is ongeveer 250 K.

PV = nKT met P=0 => T=0 klinkt aardig maar is niet correct.
Wat is druk: het botsen van moleculen tegen een wand.
Wat is temperatuur: een maat voor de hoeveelheid botsingen van de moleculen onderling.
Als de druk 0 is zijn er geen deeltjes en valt er ook niets te verdampen, cq koken.
Als P = 0 , is n (het aantal deeltjes) = 0 en dientengevolge is T(emperatuur) ook nul.

Het fasediagram van water.

[ Bericht 95% gewijzigd door Yosomite op 04-07-2004 19:40:34 ]

Ja, pv=nkt kun je idd niet toepassen, dat sloeg niet echt ergens op. Het had wel iets met die Clausius Cleyperon vergelijking te maken, maar ja....wat ej?

CC verg. heeft te maken met faseovergangen, dat klopt wel. De vrije Gibbs energie veranderen evenveel aan beide kanten van de fase-lijnen, en daaruit volgt CC:
(dP/dT) = delta H/ T delta V
delta H is de latente energie (= T delta S) delta ipv "d" omdat in de faseovergang de delta niet naar 0 gaat.
bij een druk 0, krijg je ook problemen. Als je ideaal gas beschouwt. delta V = V (gas) = nRT/P
dP/dT = (delta h)* P / (R T^2)
delta h is verdampingswarmte per molekuul

P = P(0) exp - delta(h)/ RT dus als de temp stijgt , stijgt de druk exponentieel.
Zoiets was het.

quote:

Op zondag 4 juli 2004 19:27 schreef Yosomite het volgende:
[afbeelding]

Het fasediagram van water.

FMI : Wat moet het bovenste blauwe voorstellen?

quote:

Op zondag 4 juli 2004 21:14 schreef Alicey het volgende:

[..]

FMI : Wat moet het bovenste blauwe voorstellen?

Verschillende ijs-fases. De druk is hier zo gigantisch dat de structuur van het kristal verandert.
(vgl koolstof, hexagonaal dat bij zeer hoge druk diamant wordt). Lichter blauw is amorf ijs, donkerder blauw is een soort ijs waarbij de H-atomen precies tussen de O-atomen zitten, en niet meer in een driehoeksvorm. X en XI zijn nog experimenteel moeilijk te bewijzen: men is er mee bezig.

Vacuum sucks

quote:

Op zondag 4 juli 2004 03:47 schreef gelly het volgende:

[..]

Je kunt die trein niet in het vacuum brengen terwijl het vaccum aanwezig is. Wil je een vacuum creeëren met de trein in de tunnel dan zal de trein exploderen. Wil je de trein een vacuum tunnel inrijden dan zal het vacuum verdwijnen.

Waarom?

quote:

Op zondag 4 juli 2004 21:32 schreef Yosomite het volgende:

[..]

Verschillende ijs-fases. De druk is hier zo gigantisch dat de structuur van het kristal verandert.
(vgl koolstof, hexagonaal dat bij zeer hoge druk diamant wordt). Lichter blauw is amorf ijs, donkerder blauw is een soort ijs waarbij de H-atomen precies tussen de O-atomen zitten, en niet meer in een driehoeksvorm. X en XI zijn nog experimenteel moeilijk te bewijzen: men is er mee bezig.

Mooie info , kun je nog meer uitleg geven (of de link) met wat welke fase voorsteld en wat het doet?? Persoonlijk kende ik al wel de grafiekjes van ijzer titaan ed (ik blijf een vliegtuigbouwer natuurlijk...) maar die van water boeit me wel.

Ennum @ de rest die claimen dat dingen expolderen in een vacuum..?!?!? WTF ??? jullie zijn er van op de hoogte dat er satellieten om de aarde draaien... (in het vacuum) _zonder_ te exploderen...
Tussen 1 atmsofeer en vacuum zit slechts 1 bar verschil. Als je nu in een duikboot stapt en de diepte afdaalt dan neemt elke tien meter de druk met 1 bar toe! oftewel op 11km diepte heerst er een druk van 1101 bar!! (1100 bar van waterkolom + 1 bar van de luchtkolom) welke vele malen groter is dan de 1 bar verschil met aardoppervlak en de ruimte.......

Hij wordt uit elkaar gedrukt, maar dat hoeft niet per definitie te betekenen dat hij zal exploderen.

Dat marsmannetje heeft idd een punt.

quote:

Op dinsdag 6 juli 2004 00:33 schreef TC03 het volgende:

[..]

Omdat er geen tegendruk is op de trein. Omdat er buiten de trein geen luchtdruk is, en in de trein wel, zal de tijn uit elkaar gedrukt worden...

Maar dat Mars-mannetje heeft ook een punt.

Zolang de trein de druk op kan vangen zie ik het probleem niet. Een vliegtuig heeft ook een groot deel van zijn romp-sterkte te danken aan de drukverschil, net als een spuitbus. Dat laatste is ook maar dun materiaal maar je moet toch behoorlijk hard knijpen om dat in te drukken....

Dus ik zie geen probleem bij een trein...

quote:

Op dinsdag 6 juli 2004 00:45 schreef HeyFreak het volgende:

[..]

Zolang de trein de druk op kan vangen zie ik het probleem niet. Een vliegtuig heeft ook een groot deel van zijn romp-sterkte te danken aan de drukverschil, net als een spuitbus. Dat laatste is ook maar dun materiaal maar je moet toch behoorlijk hard knijpen om dat in te drukken....

Dus ik zie geen probleem bij een trein...

Het ISS zou dan ook een probleem hebben.