A szén-dioxid (CO₂) ipari és kereskedelmi alkalmazásában kulcsszerepet játszik a nyomás és a hőmérséklet közötti összefüggés. Ez az összefüggés meghatározza a palackban lévő szén-dioxid állapotát, valamint a kezelhetőséget és biztonságot. Ez a dokumentum részletezi a nyomás-hőmérséklet kapcsolatot, bemutatva a vonatkozó adatokat mind bar-ban, mind pedig PIS-ben (Pounds per Square Inch), valamint tartalmazza a megfelelő grafikont.
A szén-dioxid fizikája és telítési görbéje
A szén-dioxid egy kétfázisú rendszerben létezik a palackban, folyékony és gáz halmazállapotban. A nyomás-hőmérséklet egyensúly meghatározza, hogy adott hőmérsékleten mekkora nyomás alakul ki a palackban. A folyadékfázisból a gázfázisba való átmenet során az úgynevezett telítési nyomás alakul ki, amely a hőmérséklet függvénye.
Nyomás-hőmérséklet értékek (bar és PIS)
Az alábbi táblázat mutatja a szén-dioxid nyomását különböző hőmérsékleteken:
Nyomás (bar):
| Hőmérséklet (°C) | Nyomás (bar) |
|---|---|
| -10 | 17 |
| 0 | 35 |
| +10 | 50 |
| +20 | 58 |
| +30 | 73 |
Az alábbi táblázat mutatja a szén-dioxid nyomását különböző hőmérsékleteken:
Nyomás (PIS):
| Hőmérséklet (°C) | Nyomás (PIS) |
|---|---|
| -10 | 246.56 |
| 0 | 507.63 |
| +10 | 725.19 |
| +20 | 841.22 |
| +30 | 1,058.78 |
Grafikus ábra
Ez az ábra vizuálisan megjeleníti a táblázatban szereplő értékeket, és segít megérteni, hogy a hőmérséklet növekedésével hogyan emelkedik a nyomás.
A nyomás és hőmérséklet közötti kapcsolat jelentősége
A szén-dioxid palackban lévő nyomás-hőmérséklet kapcsolatának megértése elengedhetetlen az alábbi területeken:
a) Biztonság
A nyomás jelentősen nőhet a hőmérséklet emelkedésével. Például egy +30 °C-ra felmelegedett palackban a nyomás elérheti a 73 bar-t (1,058 PIS). Ezért fontos, hogy a palackok és a csatlakoztatott eszközök megfelelő biztonsági tartománnyal rendelkezzenek.
b) Felhasználási környezet
Az ipari alkalmazásoknál, például hegesztésnél vagy élelmiszeripari felhasználásnál, a megfelelő hőmérséklet-szabályozás biztosítja a szükséges nyomást és a szén-dioxid megfelelő állapotát.
c) Tárolás és szállítás
A palackok szállítása során a hőmérsékleti ingadozásokat minimalizálni kell, mivel a nyomás növekedése veszélyeztetheti a tároló edények épségét.
Összegzés
A szén-dioxid nyomás-hőmérséklet összefüggése meghatározó szerepet játszik az ipari és kereskedelmi alkalmazások során. A dokumentumban bemutatott adatok és grafikon segítségével könnyen átlátható, hogyan reagál a szén-dioxid nyomása a hőmérséklet változásaira. Ez nemcsak a hatékony működéshez, hanem a biztonságos kezeléshez is elengedhetetlen.
