Sprememba temperature CO2 ob spremembi tlaka

Pozdravljeni,

imam eno vprašanje in nikjer ne najdem pametnega odgovora. Pa da vidim če mogoče kdo od vas ve..

Zanima me namreč, za koliko se spremeni temperatura ogljikovega dioksida ob padcu tlaka.
Primer: Imamo jeklenko in notri CO2 napolnjen na recimo 20 barov. Vemo da pri dobrih 5 Barih CO2 preide iz plinastega v tekoče stanje. In sedaj spustimo CO2 iz jeklenke, torej je padec tlaka v hipu za 19 bbrov (iz 20 barov v jeklenki na 1 bar v ozračju). Zanima me, kakšna je temperatura plina ko pride iz jeklenke. Obstaja mogoče kakšen graf ali kalkulator, kjer bi bilo razvidno kakšne so temperature plina ob različnih padcih tlaka?

Lep pozdrav
Blaž

Najprej, pri temperaturi 300 K preide CO₂ iz plinastega v tekoče stanje pri okoli 60 barih. Se pravi, v tvoji jeklenki na sobni temperaturi pri 20 barih na začetku ne bo nič tekočega CO₂.

Če zelo hitro spustiš plin iz jeklenke, je to adiabatna sprememba. CO₂ je ravna triatomna molekula, zato k=1.4. Iz enačbe za adiabatno spremembo:

T₂ = T₁ (p₂/p₁)^((k-1)/k) = 127 K

127 K je pod lediščem CO₂ pri 1 baru (približno 194 K). Iz tega lahko sklepaš, da dobiš pri tem eksperimentu mešanico trdnega CO₂ (suhi led) in plina pri približno 194 K.

Ta rezultat ima smisel, ker je to, kar opisuješ, dejansko način, ki se v laboratorijih uporablja za izdelavo suhega ledu.