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ガスをどのように液化しますか?

液化ガスには、ガス分子が液体状態に凝縮するように強制するのに十分なほど運動エネルギーを減らすことが含まれます。メソッドの内訳は次のとおりです。

1。冷却:

* 単純な冷却: 最も簡単な方法は、ガスの温度をその臨界温度以下で単純に下げることです。これは以下で行うことができます:

* 冷媒による冷却: 液体窒素やドライアイスなどの物質を使用して、ガスからの熱を吸収します。

* 冷たいお風呂での冷却: ガス容器を、沸点が低い(液体窒素など)、液体のお風呂に入れます。

* 拡張冷却: ガスが急速に拡大し、膨張に使用されるエネルギーのためにガスが冷却されます。これは、ジュール・トムソン効果の背後にある原則です。

2。圧縮:

* 圧縮と冷却: ガスを圧縮することにより、圧力を上げ、それが分子を互いに近づけることになります。 これにより、分子間の力が増加し、ガスが凝縮する可能性が高くなります。 ただし、圧縮だけでは常に液化を実現するとは限りません。通常、圧縮と冷却を組み合わせて、効果的にガスを液化する必要があります。

3。組み合わせた方法:

* lindeプロセス: これは、圧縮と冷却の両方を組み合わせた一般的な産業方法です。 ガスは圧縮され、熱交換器を使用して冷却されます。 その後、冷却ガスが拡張され、その温度がさらに低下します。 このサイクルは、ガスが液化するまで繰り返されます。

考慮すべき重要な要因:

* 臨界温度: 各ガスには、どれだけの圧力がかかっても、液化できない臨界温度があります。

* 臨界圧力: これは、臨界温度でガスを液化するために必要な圧力です。

* 沸点: ガスの沸点は、特定の圧力で液体からガスに移行する温度です。

* 分子間力: 分子間の分子間力が強いほど、ガスを液化するのが簡単になります。

液化ガスの例:

* 液体窒素: 極低温、食品保存、および医療用途で使用されます。

* 液体酸素: 医療環境、溶接、ロケット燃料で使用されます。

* 液体ヘリウム: 科学研究、磁気共鳴イメージング(MRI)、および超伝導体で使用されます。

注: 液化ガスは、極端な温度と関与する圧力のために危険な場合があります。適切な安全上の注意事項と機器が不可欠です。

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