นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 15 ม.ค. 2015 08.26 น. บทความนี้มีผู้ชม: 636452 ครั้ง

www.thummech.com
คือการทำความเย็นที่เข้าใกล้ หรือถึงอุณหภูมิของศูนย์องศาสัมบูรณ์ ความเย็นระดับนี้เป็นความเย็นที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จะหยุดการเคลื่อนไหว ถ้ากล่าวอย่างง่าย ๆ ก็คือความตาย ที่ยิ่งกว่าความตายเสียอีก


4 ของไหลที่ใช้ในทางไครโอเจนิกส์

ของไหลที่ใช้ในทางไครโอเจนิกส์

 

การเปลี่ยนสถานะ

                เมื่อสสารถูกเปลี่ยนสถานะหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง เช่น น้ำแข็งเปลี่ยนไปเป็นน้ำ สถานะเปลี่ยนแต่ทว่า โมเลกุลจะไม่เปลี่ยน จะมีความสัมพันธ์ของสถานะที่เกิดขึ้นนั้น ก็คือ โมเลกุลของของแข็งจะอยู่ชิดกัน เคลื่อนที่ได้ยากรูปร่างมักคงที่ไม่เปลี่ยน ส่วนโมเลกุลของของไหลโมเลกุลจะอยู่ห่างกันแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมีน้อยและเคลื่อนที่ได้ง่ายกว่าของเหลวจึงสามารถไหลได้อย่างอิสระรูปร่างจะเปลี่ยนไปตามภาชนะที่บรรจุ

 

กฎของก๊าซ

1.       ความดันกับการขยายตัวของก๊าซจะเป็นอัตราส่วนที่แน่นอนที่อุณหภูมิสัมบูรณ์

2.       ปริมาตร และความดันสัมบูรณ์ของก๊าซมีการเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนที่แน่นอน ที่อุณหภูมิสัมบูรณ์

3.       อุณหภูมิ และปริมาณ น้ำหนักก๊าซ มีการเปลี่ยนแปลงแบบผกผันที่ความดันสัมบูรณ์

จากทั้ง 3 ข้อที่กล่าวมาเราจะสามารถเขียนสมการได้ดังนี้

P x V = k x T

                                กำหนดให้ P = ความดันสัมบูรณ์ (lb/in2, N/mm2)

                                                    V = ปริมาตรจำเพาะ (ft3/lb, m3/kg)

                                                    T = อุณหภูมิสัมบูรณ์ (K)

                                                     k = ค่าคงที่ (k ของอากาศ = 0.37)

ของไหลที่ใช้ในระบบไครโอเจนิกส์ 

ไนโตรเจน (Nitrogen: N2)

                ไนโตรเจนเหลวจัดว่าเป็นก๊าซเฉื่อย, ไม่มีสี, ไม่มีกลิ่น, ไม่กัดกร่อน, มีความเย็นยวดยิ่ง และไม่ติดไฟ อัตราการขยายตัวของไนโตรเจน 1: 694 ถ้าเกิดอุบัติเหตุรั่วไหลบริเวณนั้นจะเป็นจุดอับออกซิเจน (การละลายของก๊าซออกซิเจนในอากาศจะต่ำกว่าระดับความจำเป็นในการหล่อเลี้ยงชีวิต) จะหายใจไม่ออก และถ้าบริเวณนั้นมีสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็จะตายในที่สุด

 

 

อาร์กอน (Argon: Ar)

                อาร์กอนเหลวจัดว่าเป็นก๊าซเฉื่อย, ไม่มีสี, ไม่มีกลิ่น, ไม่กัดกร่อน, มีความเย็นยวดยิ่ง และไม่ติดไฟ อัตราการขยายตัวของไนโตรเจน 1: 840 ถ้าเกิดอุบัติเหตุรั่วไหลบริเวณนั้นจะเป็นจุดอับออกซิเจน จะหายใจไม่ออก และถ้าบริเวณนั้นมีสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็จะตายในที่สุด

 

ฮีเลี่ยม (Helium: He)       

                ฮีเลี่ยมเหลวจัดว่าเป็นก๊าซเฉื่อย, ไม่มีสี, ไม่มีกลิ่น, ไม่กัดกร่อน, มีความเย็นยวดยิ่ง และไม่ติดไฟ อัตราการขยายตัวของไนโตรเจน 1: 700 ถ้าเกิดอุบัติเหตุรั่วไหลบริเวณนั้นจะเป็นจุดอับออกซิเจน จะหายใจไม่ออก และถ้าบริเวณนั้นมีสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็จะตายในที่สุด

 

ไฮโดรเจน (Hydrogen: H2)

                ไฮโดรเจนเหลว เป็นสารไวไฟ, ไม่มีสี, ไม่มีกลิ่น, ไม่กัดกร่อน และมีความเย็นยวดยิ่ง 700 ถ้าเกิดอุบัติเหตุรั่วไหลบริเวณนั้นจะเป็นจุดอับออกซิเจน จะหายใจไม่ออก ตาย และเสี่ยงต่อการเกิดระเบิดได้

 

 

จุดเดือด

จุดเยือกแข็ง

อุณหภูมิวิกฤติ

ความดันวิกฤติ

Psia (atm)

K

°F

°C

K

°F

°C

K

°F

°C

N2

77.32

-320.5

-195.8

63.4

-320.5

-210.0

126.1

-232.4

-146.9

493 (33.5)

Ar

87.4

-297.6

-185.9

63.46

-308.9

-189.4

150.8

-188.4

-122.4

705 (48.0)

He

4.26

-452.1

-268.9

-

-458.0

-272.2

5.2

-450.3

-268.0

33.2 (2.26)

H2

20.43

-423.0

-252.5

13.98

-431.4

-259.14

32.976

-399.9

 

12.76 atm

ตารางที่ 2 แสดงอุณหภูมิและความดันของสารที่นำไปใช้กับระบบไครโอเจนิกส์

 

               

 

 

ทำการเปรียบเทียบจุดเดือดของสารทำความเย็น R-22 กับสารที่ใช้กับระบบไครโอเจนิกส์

 

 

สารที่ใช้ทำความเย็น

จุดเดือด

°F

°C

K

R-22

-41.4

-40.76

232.4

AR

-297.6

-185.76

87.4

H2

-423.0

-252.73

20.43

O2

-297.3

-183.03

90.13

N2

-350.5

-195.78

77.35

He

-452.1

-268.9

4.26

Ne

-410.4

-245.95

27.21

ตารางที่ 3 เปรียบเทียบจุดเดือดของสารที่ใช้ทำความเย็น


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที