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Phase Diagram of Carbon Dioxide in a Sealed Pressure Tank

2026年10月8日 by
Phase Diagram of Carbon Dioxide in a Sealed Pressure Tank
贺彬, Administrator

圧力タンク内の二酸化炭素は、31.1 °Cを超えると「自動的に気化」します。これは二酸化炭素がその臨界点。

物理学では、二酸化炭素の臨界温度は31.1 °Cであり、臨界圧力は7.38 MPa(約72.8気圧)です。この温度を超えると、二酸化炭素の物理的状態は根本的に変化します:

液体に正常に戻れるかどうかは、タンク内の密封状態と冷却範囲の整合関係:

  1. 密封が破られていない場合(自動的に回復可能):

    • 超臨界状態からの冷却(31.1 °C以上に加熱した後の冷却): 温度が30 °C以上から31.1 °C以下に下がると(そしてタンク内の圧力が5.18気圧 / 0.52 MPa以上に保たれている場合)、二酸化炭素は臨界点を通過し、相界面が再び現れ、自動的に下部の液体層と上部の気体層という気液共存状態に再構築されます。

    • 通常の気化冷却(減圧/排気による気化): 冷却または再加圧(高圧を維持)によって、気体は再び液体に凝縮します。

  2. 密封がすでに破られている場合(元の量に回復不可能):

    • 温度が高すぎると、タンク内の圧力が急上昇し、防爆弁(破裂板)が作動して、大量の二酸化炭素がすでに外部に放出されているため、タンク内の総質量は減少します。その後冷却しても、ごく少量の液体しか回収できず、あるいは完全に低圧ガスになります。