«Что будет с водой, если нагреть ее до 1000 или выше градусов и не позволять ей превратиться в пар?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

Физика

Ever Green

19 апреля 2018  ·

637,6 K

Ответить19Уточнить

Роман Бортников

Физика

30

Физик-солнечник, разработчик ПО  · 10 авг 2021

Вода будет находиться в т.н. сверхкритической фазе — не пар и не жидкость. Для воды критическая точка — 647 Кельвин и 218,3 атмосфер. На Википедии есть фазовая диаграмма. При приближении к критической точке граница между жидкостью и паром истончается, поверхностное натяжение уменьшается, теплоты перехода тоже, при достижении критической точки разница между фазами исчезает совсем и вода превращается нечто нелинейное и бурлящее).

53,6 K

Комментировать ответ…Комментировать…

Денис Ли

Физика

28

🎓Студент экономического факультета | Интересуюсь Физикой, Философией, Менеджментом |…  · 14 янв 2022

Если греть воду, не позволяя ей превращаться в пар, будет непрерывно повышаться давление. В итоге при 374°C и 218 атм будут условия, когда между жидкостью и паром нет никакой разницы — так называемую критическую точку. Поблизости от неё можно будет наблюдать рост характерных размеров флуктуаций, опалесценцию и другие физические явления. Дальше будет уже не жидкость и не… Читать далее

С удовольствием отвечу на интересующие вас вопросы.

Перейти на vk.com/lucianorussell

Дмитрий Алфеев

17 января 2022

Денис, а это справедливо и для дистиллированной воды или именно для неё. Я не изучал физику настолько глубоко, но. .. Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Alexander Missyul

12,8 K

Химик, кристаллограф. Живу в Испании, раньше работал в Корее.  · 19 апр 2018

Если вы будете греть воду, не позволяя ей превращаться в пар, вы будете непрерывно повышать давление. В итоге при 374°C и 218 атм вы попадёте в условия, когда между жидкостью и паром нет никакой разницы — так называемую критическую точку. Поблизости от неё вы будете наблюдать рост характерных размеров флуктуаций, опалесценцию и всякие другие веселости. Дальше будет уже… Читать далее

1 эксперт согласен

444,3 K

Евгений Кандзюба

подтверждает

22 июня 2021

При температуре выше 374 градусов цельсия и давлении до 22 МПа исчезает граница между газовой и жидкой фазой. В… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Александр Ишин

17

Безработный. Кандидат технических наук, критикую «грамотеев», когда уж совсем заврались.  · 6 сент 2021

При 1000 градусов это будет еще вода, правда, не жидкая и не пар — так называемое сверхкритическое состояние, когда отсутствует различие между паром и газом. При более высоких температурах молекулы воды будет разлагаться на составляющие -водород и кислород. Подтверждение — горящий кусок магния, брошенный в лужицу воды (чтобы не утонул), не гаснет а мощно вспыхивает за… Читать далее

1 эксперт согласен

39,9 K

Вальтер Владислав

подтверждает

11 сентября 2021

Горящий магний вступает в реакцию с водой с образованием оксида марганца. Mg + h3O = MgO + h3 Так что там в целом… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Стас Никитин

377

Клоун-всезнайка, «Мыслитель» с аналогичного сервиса ООО «мыловару».

Вам не кажется, что…  · 2 мар 2020

В ядерных реакторах Фукусимы происходило что-то в этом роде: вода под куполом реактора распалась на кислород-водородную смесь и случайнаяискра вызвала серию мощнейших взрывов, сопровождающихся выбросами радиоактивного топлива.
Проще говоря, вода превратится во взрывоопасную смесь газов.

83,0 K

Дмитрий К.

2 марта 2020

Нет, на Фукусиме разложение воды на водород и кислород спровоцировали расплавленные циркониевые трубки в активной… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Александр Мынов

2,6 K

Я с детства хотел понять что за место такое Вселенная. Лишь с долгими годами усердных…  · 12 янв 2020  ·

nuclearbot

Это называется перегретая жидкость. 1000 градусов ничего особенного. Правда чтобы нагреть воду до такой температуры, необходимо чтобы в дистилерованной воде не было ни единой частички извне. Иначе она моментально превращается в пар, высвобождая всю энергии, которая была в ней. Мы создавали воду нагретую до 200 градусов и взрывали её потом.

130,7 K

Андрей Иванов

26 февраля 2020

Физик-ядерщик? Они теперь не читают чего пишут,опасные типы. ))

Комментировать ответ…Комментировать…

Алексей Иванов

6

Интересуюсь историей, политикой, географией  · 11 мая 2020

Ребят, простите меня, тупого, но расскажите как стирается грань между жидкостью и паром? Нихрена не представляю. Вижу кипящую воду, вижу пар над ней… Но как это все вместе, не представляю)

15,5 K

Илья Царенков

19 мая 2020

Представь демонстрацию, или людей на крутом рок концерте, которые рядышком стоят в плотную их очень много в зале.

.. Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Первый

Борис Волнухин

15

пцкпцук  · 26 апр 2021

при повышении давления поднимается точка кипения при достижении критической точки 374 гр и давлении 220 кг вода закипает в любом случае и испаряется , дальше идет перегретый пар, не каким давлением его не удержишь воду выше этой точки, в реакторе вода распадается на кислород и водород под действием ионизирующих излучений, чтобы устранять водород существуют печи дожига… Читать далее

18,5 K

Комментировать ответ…Комментировать…

Андрей Большаков

34

Системный администратор  · 8 янв 2022

Не позволять воде испаряться при таких температурах можно лишь одним способом: повышать давление. При указанной температуре заведомо получишь сверхкритический флюид, что есть одновременно и жидкость, и пар. При удвоении температуры начинается термолиз воды по реакции 2 h3O = 2 h3 + O2, и примерно к 5000 градусов эта реакция окончательно сдвигается вправо, а вода таким… Читать далее

10,4 K

Комментировать ответ…Комментировать…

Сергей Лабух

Временно не работаю. Увлекаюсь путешествиями, астронимией,автомобилями и пр.  · 11 янв 2022

Я думаю ничто не сможет препятствовать переходу в газообразное состояние при такой температуре. Огромное давление разнесет всё. Хотя с другой стороны чисто пренебречь и представить что будет,какие процессы и при 5 млн. градусов и 50 млн градусов и может быть еще больше.

Комментировать ответ…Комментировать…

Расщепление воды с эффективностью 100%: полдела сделано / Хабр

alizar

000Z» title=»2016-02-29, 12:26″>29 фев 2016 в 12:26

Время на прочтение 2 мин

Количество просмотров

71K

Научно-популярное Энергия и элементы питания Нанотехнологии Химия

Если найти дешёвый и простой способ электролиза/фотолиза воды, то мы получим невероятно богатый и чистый источник энергии — водородное топливо. Сгорая в кислороде, водород не образует никаких побочных выделений, кроме воды. Теоретически, электролиз — очень простой процесс: достаточно пропустить электрический ток через воду, и она разделяется на водород и кислород. Но сейчас все разработанные техпроцессы требуют такого большого количества энергии, что электролиз становится невыгодным.

Теперь учёные решили часть головоломки. Исследователи из Технион-Израильского технологического института разработали метод проведения второго из двух шагов окислительно-восстановительной реакции — восстановления — в видимом (солнечном) свете с энергетической эффективностью 100%, значительно превзойдя предыдущий рекорд 58,5%.

Осталось усовершенствовать полуреакцию окисления.

Столь высокой эффективности удалось добиться благодаря тому, что в процессе используется только энергия света. Катализаторами (фотокатализаторами) выступают наностержни длиной 50 нм. Они абсорбируют фотоны от источника освещения — и выдают электроны.

В полуреакции окисления производятся четыре отдельных атома водорода и молекула О₂ (которая не нужна). В полуреакции восстановления четыре атома водорода спариваются в две молекулы H₂, производя полезную форму водорода — газ H₂,

Эффективность 100% означает, что все фотоны, поступившие в систему, участвуют в генерации электронов.

На такой эффективности каждый наностержень генерирует около 100 молекул H₂ в секунду.

Сейчас учёные работают над оптимизацией техпроцесса, который пока что требует щелочной среды с невероятно высоким pH. Такой уровень никак не приемлем для реальных условий эксплуатации.

К тому же, наностержни подвержены коррозии, что тоже не слишком хорошо.

Тем не менее, сегодня человечество стало на шажок ближе к получению неиссякаемого источника чистой энергии в виде водородного топлива.

Научная работа опубликована в журнале Nano Letters (зеркало).

Теги:

• вода
• электролиз
• восстановление
• водородное топливо
• солнечная энергия
• фотолиз

Хабы:

• Научно-популярное
• Энергия и элементы питания
• Нанотехнологии
• Химия

Всего голосов 26: ↑23 и ↓3 +20

Комментарии 75

Анатолий Ализар @alizar

автор, фрилансер

Telegram

Комментарии Комментарии 75

вода — Термическое разложение пара на водород и кислород; при какой температуре наполовину разлагается и как рассчитать?

Задавать вопрос

спросил 3 года, 3 месяца назад

Изменено 3 года, 3 месяца назад

Просмотрено 870 раз

$\begingroup$

В комментариях под этим ответом в Space Exploration SE я сказал:

(Википедия) говорит, что диссоциация воды стоит около 4,4 эВ на связь. Если 𝑘𝐵𝑇= 4,4 эВ и $k_B$ равно 8,617E-05 эВ/К, то это соответствует характерной температуре примерно 50 000 К . Близок ли выхлоп ядерной ракеты к этому? (понятия не имею)

и ответ был:

, но en.wikipedia.org/wiki/Water_splitting говорит 3000 К . Кто-нибудь может прояснить?

Эта статья в Википедии на самом деле говорит:

При очень высокой температуре 3000 °C более половины молекул воды разлагается, но при температуре окружающей среды только одна молекула из 100 триллионов диссоциирует под действием тепла.

Вопрос: Если для разрыва одной водородно-кислородной связи требуется 4,4 эВ, как может половина воды диссоциировать только при 3273 К , где $k_B T$ всего около 0,28 эВ?

$$\exp \left( -\frac{0,28 \\text{эВ}}{4,4 \\\текст{эВ}} \right) \приблизительно 0,94$$

поэтому я наивно ожидал только около 6% воды диссоциировать при температуре 3000°С.

---

update: Я только что понял, что по своей наивности я забыл учесть, что образование h3 и O2 из свободных атомов H и O, вероятно, является экзотермическим, поэтому мои 4,4 эВ являются завышенной оценкой разницы энергий между начальными и конечные состояния. Но я не знаю, как это учесть.

• вода
• разложение

$\endgroup$

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Могут ли синтез и разложение воды находиться в динамическом равновесии?

$\begingroup$

При нагревании до экстремальных температур вода может самопроизвольно разлагаться.

Согласно Википедии (https://en.wikipedia.org/wiki/Water_splitting):

При термолизе молекулы воды расщепляются на атомарные составляющие водород и кислород. Например, при 2200 °С около трех процентов всего Н3О диссоциирует на различные сочетания атомов водорода и кислорода, в основном Н, Н3, О, О2 и ОН. Другие продукты реакции, такие как h3O2 или HO2, остаются незначительными. При очень высокой температуре 3000 °C более половины молекул воды разлагается , но при температуре окружающей среды только одна молекула из 100 триллионов диссоциирует под воздействием тепла.[15] Высокие температуры и материальные ограничения ограничивают применение этого подхода.

Будут ли при этих температурах водород и кислород (и их комбинация) реагировать с образованием воды? Если да, то можно ли считать это динамическим равновесием?

• равновесие
• вода

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Рассматриваемая вами реакция:

$\ce{h3 (г) + 1/2 O2 (г) -> h3O (г)}$

Константу равновесия можно охарактеризовать стандартной свободной энергией Гиббса реакции. , который можно рассчитать из энтальпии и энтропии.

Имеем при стандартных условиях $\Delta H° =\pu{-241,83 кДж моль-1}$ и $\Delta S°= \pu{-44,16 Дж К-1 моль-1}$. При 25 ° C это дает большое отрицательное значение свободной энергии Гиббса, поэтому в равновесии мы почти всегда имеем продукт (мы говорим, что реакция необратима). 9{-\frac {\Delta G°} {RT}}$ и, поскольку энтропия отрицательна, мы получим положительное значение $\Delta G$ при некоторой (очень высокой) температуре.