CO2 als koelmiddel

Cruls

Hallo iedereen!

Ter voorbereiding van het examen bekeek ik de voorbeelden eens en dit was een vraag die ik toch niet zo begreep:

"Waarom is vast CO2 een efficient koelmiddel?"

Ik weet dat dit iets te maken heeft met het fasediagram van koolstofdioxide maar verder kan ik daar niet echt iets aan koppelen. Wat is er eigenlijk zo anders aan het fasediagram van CO2?

Alvast bedankt

Benm

CO2 heeft bij kamerdruk geen vloeibare fase, je hebt dus een overgang direct van vast naar gas. Dat kost meer warmte dan de afzonderlijke overgang van vast naar vloeibaar, of van vloeibaar naar gas bij gangbare stoffen.

Cruls

Dus als ik het goed begrijp, kost het meer energie om terug naar de gasfase te gaan, waardoor deze dus liefst in de vaste fase blijft als koelmiddel?

Fuzzwood

Nee dat begrijp je verkeerd. Als je gewoon waterijs zou gebruiken om te koelen, zou dat vast blijven?

Cruls

Neen maar het fasediagram van water valt niet te vergelijken met het fasediagram van koolstofdioxide

Jan van de Velde

door de sublimatie heb je in één keer de smeltwarmte én de verdampingswarmte nodig.
Dat is uiteraard meer dan alléén de smeltwarmte óf alléén de verdampingswarmte.

ArcherBarry

Jan van de Velde schreef: door de sublimatie heb je in één keer de smeltwarmte én de verdampingswarmte nodig.
Dat is uiteraard meer dan alléén de smeltwarmte óf alléén de verdampingswarmte.

Klopt, echter de warmteoverdrachtscoëfficient van vast CO₂ is lager dan die van vloeibaar CO₂. Dus, hoewel je per kg meer kJ aan energie kan onttrekken, duurt het koelproces wel langer dan wanneer je vloeibaar CO₂ zal gebruiken.

Benm

Jawel, maar het betreft hier zo te zien een examenvraag, dus ik denk dat het wenselijke antwoord zit in sublimatie vs smelten of verdampen.

Praktisch krijg je die overdracht overigens best voor elkaar: Ik heb in het lab om dingen supersnel te koelen wel eens gebruik gemaakt van CO2 pallets in ethanol. Dat geeft een ijskoude visceuze substantie die prima plakt aan reageerbuizen en ander glaswerk en het extreem snel afkoelt tot zeker -50, aanzienlijn sneller dan werken met vloeibaar stikstof waarbij het door het leidenfrost effect veel langer duurt ondanks de veel lagere temperatuur.

Overigens is dat een zeer gevaarlijke methode, je hebt iets zo visceus als motorolie dan koud genoeg is om acuut dingen als vingers te bevriezen en er niet zo gemakkelijk vanaf gaat. Kort onderdomepelen in dit mengesel kost je vermoeddelijk een vingerkootje, terwijl dat bij stikstof gevaarloos kan als je een beetje handig bent - hetgeen ook maar weer aantoont waarom het effectief is

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

CO2 als koelmiddel

CO2 als koelmiddel

Re: CO2 als koelmiddel

Re: CO2 als koelmiddel

Re: CO2 als koelmiddel

Re: CO2 als koelmiddel

Re: CO2 als koelmiddel

Re: CO2 als koelmiddel

Re: CO2 als koelmiddel