一个铁球里面装水,是密封的,水的沸点是100度,这个铁球能烧超过100°吗?
这一模型和核电站一回路模型很相似,只不过核电站一回路是内部发热,加热里面的水,而本问题是使用外源来加热 。
一回路是核电站的核心,其边界由反应堆压力容器,一回路主管道,主泵,稳压器以及蒸汽发生器的一次侧组成,堆芯压力容器内有核燃料,就是整个核电站机组的热点来源 。一回路启动加热的过程就是个密闭容器加热的过程 。温度达到热态在280摄氏度以上,所以100摄氏度没有问题的 。文章插图
一心想研究核物理为国家国防事业做贡献,年少无知的我报了核物理专业,现在没能为国家国防事业做贡献,如你的话说在烧铁球,只不过用的是核能 。当铁球被充满水的状态下,一直加热,随着温度的升高,水中气体溶解度会下降析出,水也会膨胀,但是由于受到铁球壁的束缚,压力会一直升高,水即使达到100摄氏度也不会沸腾,100摄氏度是标准大气压下水的沸点,根据热工水力知识,水能以液态存在的最高温度是374.15,此时的压力当压力达到225个大气压,也就是22.13兆帕,这个温度被称为临界温度,这时即使压力再大,沸点也不能再高了 。因为此时饱和蒸汽和饱和水的比重相同,两种状态没有任何区别了 。如果铁球里面水没有装满,且强度足够大,蒸发全部变为蒸汽后,温度会继续上升变成过热蒸汽,此时蒸汽性质和气体完全一样了 。继续加热会突破外壳铁球的强度 。
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核电站目前压力一般为15.7兆帕左右,对应的饱和温度是346摄氏度,一回路冷却剂温度320摄氏度,过冷度大约26度,防止一回路发生沸腾影响向二回路传热 。其他网友观点
在这种环境下,超过100摄氏度不是一件难事 。你去看看你家用的高压锅就知道了,和题主所描述的环境非常类似 。
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当水变为水蒸气,而又遇上密闭的空间,反过来气压就会增大,水的沸点也会提高,同时这颗铁球的温度也会上升 。
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按照题主的要求,我们是用密闭的铁球(假设已经焊死),在水温达到100摄氏度的时候,继续加热,会发生什么状况呢?
水温首先会继续上升,因为内部气压会不断上升,但是随着时间的推移,当气压接近22兆帕的时候,此时内部的水将会出现气液不分的情况,也就是达到了超临界水的标准 。
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什么叫做气液不分呢?也就是原本处于液体的水因为受热膨胀后的密度,和被高压压缩的水蒸气的密度,两者相等了,所以把这种状态的水称为超临界水 。而这时候的水温已经达到了375摄氏度 。
如果再继续加热,温度还会在上升,直到铁球破裂或者融化 。
期待您的点评和关注!其他网友观点【一个铁球里面装水,是密封的,水的沸点是100度,这个铁球能烧超过100°吗?】这个问题用高压锅炉工作原理就能理解了 。锅炉里炉管内的水温能够超过100度,炉管的温度高于水温 。高压锅也是如此 。污水处理工艺中的超临界分解工艺就是超过临界参数,把污水中的各种难降解有毒有害有机物分解成简单的无机物 。水温和高压容器的温度都超过了三百度以上,并且水还是液态相的 。
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