Давление и температура в автоклаве

Question

Давление и температура в автоклаве

Денис Сальников Мастер (1228), закрыт 2 года назад

Недавно купил автоклав и столкнулся с определенной несостыковкой. Вроде физика везде одна и нагрев воды в герметичной таре до определенных температур должен и повышать в них давление до значений, при которых эта вода перестает кипеть (ну или находиться в каком-то полукипящем состоянии). И вот есть таблица зависимости избыточного давления от температуры. Давление и температура в автоклаве

Если ей верить, то при избыточном давление в 4 атм температура воды должна быть 143 градуса. И в нашей вселенной это правило должно выполняться везде. Но у меня появился автоклав и внутри него видимо есть своя вселенная, отличная от нашей. И это прописано в инструкции. Давление и температура в автоклаве

Т.е. в нем при избыточном давлении в 3,9 атм температура почему то оказывается равна 120 градусам.
Как так получилось и чему верить?

Дополнен 2 года назад

Даже не 143,5, а 151,7. Давление же избыточное и надо смотреть в строчку где 0,5 МПа

Answer 1

Рустам Искендеров Искусственный Интеллект (140957) 2 года назад

К сожалению, мой комп испортился и некоторые фото-тексты (в данном случае всё то, что связано с автоклавом) почти не показывает. Но по остальной информации могу сказать следующее.
Во-первых, как указал ЗЗЗЗЗ, в первой таблице давление не избыточное, а абсолютное. Во-вторых, первая таблица составляется тоже на автоклаве, но не бытовом, а на лабораторных автоклавах. В них сначала воду кипятят, ожидают до тех пор, пока воздух полностью покидает сосуд (как убеждаются в этом - забыл), потом его закрывают герметично. С бытовыми автоклавами я незнаком, но догадываюсь, что в них водяные пары смешаны с воздухом и потому неудивительно, что в них характеристика "упругости насыщенных водяных паров" не соблюдается.

Денис СальниковМастер (1228) 2 года назад

Я не совсем понимаю. Давление создаваемое "воздухом и паром" какое-то не такое, как создаваемое одним воздухом или одним паром? И поэтому оно по другому влияет на температуру кипения воды? Где вообще об этом можно почитать, очень интересен этот эффект.

Рустам Искендеров Искусственный Интеллект (140957) Денис Сальников, Да, воздух и насыщенные водяные пары ведут себя по-разному. С сообщением теплоты доля паров увеличивается, но они "охотнее" возвращаются и в свою родную жидкую среду. Воздух стремится увеличить свой объём; вдобавок, с увеличением температуры растворимость воздуха в воде уменьшается... Всё это приводит к тому, что чем больше воздуха в автоклаве, одно и то же давление в нём наступает при меньшей температуре (сравните те же 120оС с 147,5оС). Где читать - уже забыл. (Отошёл от всего этого с 1981 г.)

Arkanarian PhysicistОракул (56515) 2 года назад

"С бытовыми автоклавами я незнаком, но догадываюсь, что в них водяные пары смешаны с воздухом и потому неудивительно, что в них характеристика "упругости насыщенных водяных паров" не соблюдается" -
- всё соблюдается с хорошей точностью.

Рустам Искендеров Искусственный Интеллект (140957) Тогда чем объясняется обнаруженное автором несоответствие?

pws_61Ученик (164) 1 год назад

Так точно! Именно парциальные давлеия! Дома тоже можно. Минут 3-5 кипячение и выпуск воздуха через клапан из автоклава

Рустам Искендеров Искусственный Интеллект (140957) В 1968-81 гг. вёл во втузе лабораторные работы со студентами. Была лаб. работа с автоклавом, где осуществлялось построение графика упругости насыщенных водяных паров. Чем тщательнее очищался пар от воздуха, тем точнее график соответствовал табличным данным из надёжных источников.

Answer 2

Вероятно, играет роль парциальное давление водяного пара.
В первой таблице насыщение водяными парами воздуха минимальное, а в автоклаве избыточное давление создаётся за счёт испаряющейся воды.

Answer 3

а при чем тут кипение воды, там указана температура стерилизации, с чего вы решили что в закрытых банках жидкость должна закипеть, крышки сорвет и привет всему делу. 110-120 хватит для стерилизации, там еще и время должно указываться. С детства помню автоклавы на молочной кухне где мама работала, огромные шкафы. Помидоры при домашней заготовке стерилизуют в обычной атмосфере погружением в кипящую воду банок, 100 градусов хватает с солью и уксусом. Огурцы вообще просто рассол кипятят несколько раз.

Answer 4

SVETLANA KOLPAKOVA Просветленный (48077) 2 года назад

Нельзя сравнивать не сопоставимые значения, в Вашем примере физические значения изменения температуры кипения в зависимости от давления и технические характеристики прибора.

Денис СальниковМастер (1228) 2 года назад

А технические характеристики разве не на физику опираются?

SVETLANA KOLPAKOVAПросветленный (48077) 2 года назад

опираются, но с поправкой на технические возможности самого прибора. Физические значения определяются в определенных условиях

Анна Бородина Оракул (73685) SVETLANA KOLPAKOVA, туманно и ни о чем.

Answer 5

Анна Бородина Оракул (73685) 2 года назад

много воды, непонятно чем недоволен.

Answer 6

Егор Истомин Ученик (154) 2 года назад

Чт...

Answer 7

При избыточном давлении 4 атм температура будет 152°, поскольку в таблице абсолютное (это очевидно из первого значения 0,1 МПа=100°). А вообще в характеристиках лажа, конечно... Не может такого быть.

Answer 8

Завязывай чудить, а то жахнет - костей не соберёшь!

Answer 9

Да, у неё своя вселенная.
Таблица даёт температуру при которой вода закипит если находится при этом давлении.
А в автоклаве, вода сначала закипает, а уже потом её расширение поднимает давление до 4 атмосфер. Поэтому и температура другая.

Answer 10

Arkanarian Physicist Оракул (56515) 2 года назад

А чем устанавливается, стабилизируется и измеряется
температура | давление в неназванном автоклаве и в УБ ?
Нагревом внешней ~печки ?

Денис СальниковМастер (1228) 2 года назад

Это белорусский автоклав из газового баллона. Ставится на газовую плитку (при необходимости можно на дрова).
Давление измеряется манометром, температура не измеряется.
Устанавливается и стабилизируется огнем на газовой камфорке.

Answer 11

При неполной(на треть) загрузке, на самом деле вода 144 градуса, а пар вверху- 120. При подкачанной 1атм - манометр показывает 4.2.

Answer 12

Здравствуйте! Мой ответ: в вашем автоклаве не пар, а паровоздушная смесь, она не поддаётся законам для идеальных газов. Ваша таблица только для пара. В данном случае действует Закон о парциальном давлении. Общая формула зависимости такая Рст=Рп2+Рв1*(V1*T2/V2*T1) где Рст -давление стерилизации; Рп1 -парциальное давление насыщенного пара: Рв1-парциальное давление воздуха V T - объёмы и температуры (абс) 1 - до нагрева; 2-после нагрева. Вода нагреваясь в автоклаве расширяется и сжимает паровоздушную смесь Всё зависит от соотношение объёмов воды и паровоздушной смеси. Чем меньше надводное пространство тем больше будет давление при температуре стерилизации. Удачи!