Сосуды с жидкостями закрывают крышками для чего
#хакнем_физика ???? рубрика, содержащая интересный, познавательный контент по физике как для школьников, так и для взрослых ????
Если решая математические задачи, следует руководствоваться только условиями, в том числе и неявно заданными (например: находя градусную меру одного из смежных углов в случаях, когда известна градусная мера другого, непременной частью условия является значение суммы градусных мер смежных углов, равной 180 град.), то при решении физических задач следует учитывать ВСЕ физические явления и процессы, влияющие на результат рассматриваемой в задаче ситуации.
Вот для примера известная и часто встречающаяся во многих учебниках и сборниках задач, в том числе и олимпиадных (и не только для семиклассников) по физике.
ЗАДАЧА
В стакане с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды, когда лёд растает?
Прежде чем продолжить чтение, предлагаю читателю дать (хотя бы для себя) обоснованный ответ на вопрос задачи…
В «Сборнике вопросов и задач по физике» [Н.И. Гольдфарб, изд. 2, «Высшая школа», М.: 1969] эта задача, помещённая как часть № 10.7 на стр. 48, на стр.193 приводится ответ:
«Лёд вытесняет воду, вес которой равен весу льда. Когда лёд растает, образуется такое же количество воды, поэтому уровень не изменится».
Такой же ответ приводится и во многих других сборниках…
А вот в популярнейшем и по сей день, выдержавшим множество изданий трёхтомнике «Элементарный учебник физики» под редакцией академика Г.С. Ландсберга [т. I, изд. 7, стереотипное, «Наука», М.: 1971] ответа на эту задачу (№ 162.2, стр. 351) не приводится. И это не случайно!
Что же не учтено в вышеприведённом ответе? Правильно! Не учтено, что при таянии льда вода в стакане охлаждается — именно поэтому мы и бросаем туда кусочек льда!
Вот как должен выглядеть правильный ответ:
«При таянии льда вода в стакане охлаждается. При охлаждении все вещества уменьшаются в объёме. Однако вода, единственная из всех известных веществ, имеет наибольшую плотность при температуре +4 град. С, а это значит, что при дальнейшем охлаждении данная масса воды увеличивается в объёме, что, как мне это было известно из курса природоведения в 5 классе (1961/1962 учебный год), является условием сохранения жизни на Земле, поскольку позволяет достаточно глубоким водоёмам не промерзать до самого дна!).
При этом возможно три варианта развития ситуации:
I. Если температура воды до начала таяния льда была выше 4 град. С и, хотя и понизилась после таяния льда, но осталась выше этой температуры, то уровень воды в стакане уменьшится.
II. Если температура воды до начала таяния льда была ниже 4 град. С, а после таяния льда ещё и уменьшилась, то уровень воды в стакане увеличится.
III. В случае, когда начальная температура воды была выше 4 град. С, а после того как лёд растаял, оказалась ниже этой температуры, то об уровне ничего определённого сказать нельзя — нужны конкретные данные о температуре и массе воды и льда, чтобы дать точный ответ на вопрос задачи!».
С этой задачей связана для меня одна интересная история.
Лет 15 назад во дворе дома, в котором я живу, ко мне с грустным выражением лица подошёл паренёк по имени Серёжа и попросил помочь подготовиться к предстоящей ему завтра апелляции по физике в нашем Политехническом институте (ныне Технический университет).
Поскольку времени было слишком мало, то я ограничился советом: если, по его мнению, апелляция пройдёт не очень удачно, и надежды исправить тройку на вступительном экзамене не будет, то попросить экзаменатора ответить на вопрос этой задачи и заставил его дословно вызубрить приведённый выше ответ и даже отработал с ним интонацию изложения этого ответа. На следующий вечер он подошёл ко мне с достаточно счастливым видом.
Вот его рассказ, каким я его запомнил:
«Всё получилось так, как Вы и хотели. Апелляцию проводили два человека: профессор и ассистент кафедры общей физики института. Мне выпало общаться с ассистентом, а профессор в это время общался с другим абитуриентом.
В ответ на мою просьбу ответить на мой вопрос ассистент слегка улыбнувшись сказал: «Пожалуйста…».
«После того, как я проговорил условие задачи, ассистент, широко улыбнувшись, произнёс: «Ну, это известная задача. Уровень воды не изменится — это следует из закона Архимеда: плавающий лёд вытесняет массу воды, равную массе льда. Образовавшаяся при таянии льда вода заполнит тот объём, который занимал в воде плавающий лёд…».
«Позвольте с Вами не согласиться», — начал я и затем совершенно спокойно слово в слово пересказал заготовленный нами ответ…
В это время профессор жестом остановил своего абитуриента и стал внимательно меня слушать…
Когда я закончил, возникла небольшая пауза…Профессор, обращаясь к ассистенту спросил: «Что скажешь?».
«Кажется, всё верно», — неуверенно ответил тот, на что профессор сказал, что никогда ещё не слышал столь аргументированного ответа, после чего, уже обращаясь ко мне, добавил: «Молодой человек, мы, к сожалению, не можем поднять Вам оценку сразу на два балла, но четвёрку Вы очевидно заслужили!»».
Мне остаётся лишь добавить, что Серёжа был зачислен студентом!…
Наши читатели могут поделиться своим мнением по поводу решения задачи. Если вам было интересно, не забудьте подписаться на наш канал и хэштег #хакнем_физика
Автор: #себихов_александр 71 год, много лет проработал конструктором-технологом микроэлектронных приборов и узлов в одном из НИИ г. Саратова, затем преподавателем математики и физики.
Другие статьи автора:
Вы читаете контент канала “Хакнем Школа”. Подпишитесь на наш канал, чтобы не терять его из виду.
Источник
Для обеспечения долгой службы криогенного оборудования, в данном примере для криоцилиндра или газификатора, необходимо перед эксплуатацией произвести процедуру захолаживания сосуда. Осуществляется продувка сосуда и трубопроводов сухим продуктом, а затем жидким.
Для чего захолаживать
Когда покупатель приобретает новый пустой сосуд, температура его стенок и окружающей среды равны. Минимальный порог в России – это минус 40 градусов. Жидкий криопродукт имеет более низкую температуру, поэтому если сразу закачивать криоцилиндр или газификатор (цистерну, бочку, называйте как угодно), произойдет активный теплообмен. То есть начинается испарение, а, следовательно, потеря криопродукта.
Помимо этого могут возникнуть воздушные пробки, скопление конденсата внутри. Под воздействием низкой температуры влага превращается в лед, который забивает трубопроводы, уплотнительные механизмы. Когда так происходит – начинает подниматься давление, нарушается герметичность, возможен прорыв мембраны.
Это криоцилиндр. при захолаживании и заправке рукав подсоединяется к штоку вентиля заправки/выдачи жидкости (скриншот с инструкции к криоцилиндру)
Примерный расход продукта для захолаживания – 100 кг. Это не так много по сравнению с теми проблемами, которые могут случиться из-за неправильной эксплуатации и отсутствия продувки сосуда.
Процедура продувки (захолаживания)
Перед тем как начинать захолаживание сосуда необходимо соблюсти правила безопасности при работе с криогенным оборудованием. К работе допускаются лица, прошедшие обучение и имеющие соответствующие документы. Должны быть надеты х/б перчатки, спецодежда. Открытых участков тела при заправке жидким продуктом (азотом, аргоном, кислородом) быть НЕ ДОЛЖНО! Процесс захолаживания проводится следующим образом:
1. Присоединить рукав к вентилю заправки/ выдачи жидкости: прикрутить накидную гайку. Сильно затягивать не следует, чтобы не повредить резьбу. Вентиль при этом должен быть закрыт!
Это такие присоединительные рукава (скриншот с интернета с сайта криосиб.рф)
2. Другой конец рукава присоединен к емкости выдачи (ЦТК). Вентиль выдачи на цистерне с жидким криопродуктом также должен быть ЗАКРЫТ.
3. Продувка сосуда сухим криопродуктом. Она необходима для устранения возможного конденсата, пыли и воздуха внутри криоцилиндра. Открыть вентиль на ЦТК-доноре и вентиль заправки/выдачи на заправляемом криоцилиндре медленно на 1,5 оборота. Затем также медленно открыть вентиль газосброса. Продувать в течение 1-2 минуты.
Это чертеж ЦТК (цистерны-донора). При захолаживании и заправке рукав подсоединяется к вентилю наполнения/выдачи (13). (картинка с интернета)
4. Захолаживание. Сильнее открыть вентиль выдачи жидкости на ЦТК и на криоцилиндре, чтобы начался перелив жидкости. Рукав начинает трястись. Чем сильнее его колебания, тем интенсивнее заправляется криоцилиндр. Процедуру проводить в течение 3 минут.
5. Закрыть вентили на обоих сосудах. Рукав не снимать.
6. Открыть на ЦТК вентиль опорожнения шланга для того, чтобы не повредить рукав жидким продуктом.
7. Оставить криоцилиндр на 10 минут.
8. За это время можно проверить все сварные и резьбовые соединения. Для этого надо набрать в пульверизатор мыльную воду. Если сварной шов или резьбовое соединение пропускает воздух, появятся пузыри. Такое соединение необходимо подтянуть газовым ключом или обратиться к производителю, если дефект не устраним.
9. Для увеличения производительности криоцилиндра к нему присоединяют испаритель. Если он есть, его также необходимо продуть от возможной влаги, пыли и воздуха. Для этого следует плавно открыть вентиль выдачи жидкости в продукционный испаритель, затем все шаровые краны также медленными движениями. Продувать в течение 1-2 минуты.
10. Закрывать краны и вентили в обратном порядке. При этом останется избыточное давление между вентилем выдачи жидкости в испаритель до первого шарового крана. Его необходимо открыть, спустить избыточное давление и снова закрыть.
После проведенных мероприятий сосуд полностью готов к заправке.
Заправка
Открывается вентиль газосброса и вентиль наполнения на криоцилиндре. На заправочной емкости открыть вентиль наполнения. При заправке часто так бывает, что шток примерзает к гайке. Чтобы этого не происходило, необходимо при открывании вентиля полностью, делать пол оборота назад.
Нельзя заполнять сосуд полностью. Заправка должна быть не более 85%. Иначе будет расти давление в криоцилиндре.
Источник
Опубликовано 1 год назад по предмету
Физика
от chichev2004
Ответ
Ответ дан
chichev2004спс
Не тот ответ, который вам нужен?
Найди нужный
Самые новые вопросы
Математика – 10 месяцев назад
Сколько здесь прямоугольников
История – 1 год назад
Какое управление было в древнейшем риме? как звали первого и последнего из царей рима?
Литература – 1 год назад
Уроки французского ответе на вопрос : расскажите о герое по следующему примерному плану: 1.почему мальчик оказался в райцентре ? 2.как он чувствовал себя на новом месте? 3.почему он не убежал в деревню? 4.какие отношения сложились у него с товарищами? 5.почему он ввязался в игру за деньги? 6.как характеризуют его отношения с учительницей ? ответе на эти вопросы пожалуйста ! сочините сочинение пожалуйста
Русский язык – 1 год назад
Помогите решить тест по русскому языку тест по русскому языку «местоимение. разряды местоимений» для 6 класса
1. укажите личное местоимение:
1) некто
2) вас
3) ни с кем
4) собой
2. укажите относительное местоимение:
1) кто-либо
2) некоторый
3) кто
4) нам
3. укажите вопросительное местоимение:
1) кем-нибудь
2) кем
3) себе
4) никакой
4. укажите определительное местоимение:
1) наш
2) который
3) некий
4) каждый
5. укажите возвратное местоимение:
1) свой
2) чей
3) сам
4) себя
6. найдите указательное местоимение:
1) твой
2) какой
3) тот
4) их
7. найдите притяжательное местоимение:
1) самый
2) моего
3) иной
4) ничей
8. укажите неопределённое местоимение:
1) весь
2) какой-нибудь
3) любой
4) этот
9. укажите вопросительное местоимение:
1) сколько
2) кое-что
3) она
4) нами
10. в каком варианте ответа выделенное слово является притяжательным местоимением?
1) увидел их
2) её нет дома
3) её тетрадь
4) их не спросили
Русский язык – 1 год назад
Переделай союзное предложение в предложение с бессоюзной связью.
1. океан с гулом ходил за стеной чёрными горами, и вьюга крепко свистала в отяжелевших снастях, а пароход весь дрожал.
2. множество темноватых тучек, с неясно обрисованными краями, расползались по бледно-голубому небу, а довольно крепкий ветер мчался сухой непрерывной струёй, не разгоняя зноя
3. поезд ушёл быстро, и его огни скоро исчезли, а через минуту уже не было слышно шума
Русский язык – 1 год назад
помогите прошу!перепиши предложения, расставляя недостающие знаки препинания. объясни, что соединяет союз и. если в предложении один союз и, то во втором выпадающем списке отметь «прочерк».пример:«я шёл пешком и,/поражённый прелестью природы/, часто останавливался».союз и соединяет однородные члены.ночь уже ложилась на горы (1) и туман сырой (2) и холодный начал бродить по ущельям.союз и соединяет:1) части сложного предложенияоднородные члены,2) однородные членычасти сложного предложения—.поэт — трубач зовущий войско в битву (1) и прежде всех идущий в битву сам (ю. янонис).союз и соединяет:1) части сложного предложенияоднородные члены,2)
Физика – 1 год назад
Вокруг прямого проводника с током (смотри рисунок) существует магнитное поле. определи направление линий этого магнитного поля в точках a и b.обрати внимание, что точки a и b находятся с разных сторон от проводника (точка a — снизу, а точка b — сверху). рисунок ниже выбери и отметь правильный ответ среди предложенных.1. в точке a — «от нас», в точке b — «к нам» 2. в точке a — «к нам», в точке b — «от нас» 3. в обеих точках «от нас»4. в обеих точках «к нам»контрольная работа по физике.прошу,не наугад важно
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Источник
Правила эксплуатации криожидкости (жидкий азот), сосудов, переливных устройств и крионаборов
Жидким азотом называют криогенную жидкость без запаха и цвета. Температурный показатель криожидкости – 196 ºС.
Жидкий азот безопасен только в том случае, если при работе с данной криогенной жидкостью и емкостью, в которую она помещена, соблюдать определенные требования:
- Хранение и перемещение сосуда (даже пустого) производится только в вертикальном положении.
- При работе и перевозке сосуда избегать резких толчков и ударов по ёмкости.
- Плотное закрытие горловины сосуда при помощи посторонних предметов и пробок – запрещено! Разрешено использование только штатных крышек, которые препятствуют образованию ледяной корочки на горлышке, на внешней поверхности сосуда.
- Сосуд желательно заполнять используя специальное приспособление вроде гибкого металлорукава или спец. устройства для переливания. Период хранения жидкого азота от 54 до 213 суток.
- Если вы заполняете теплый сосуд, то требуется переливать продукт медленно и соблюдая все правила, не допуская сильного испарения и брызг жидкости.
- При переливе жидкого азота важно не допускать попадания капель жидкости на внешнюю поверхность сосуда. Если жидкий азот все-таки пролился, через 24ч необходимо проверить и убедиться, что на горловине отсутствует обледенение перед тем, как использовать сосуд снова, и перед установкой оборудования для перелива криогенного продукта.
- Не рекомендуется располагать сосуд около обогревательных приборов и под солнечными лучами.
- Кабинет, в котором находятся сосуды Дьюара с жидким азотом, должна регулярно проветриваться, т.к. азот постоянно испаряется и вытесняет кислород, что может привести к кислородной недостаточности и асфиксии.
- Не следует заполнять азотом емкость, потерявшую вакуум. Вакуумную потерю можно обнаружить так: наблюдайте за тем, образуется ли иней на внешней части сосуда.
- Если на внешней поверхности сосуда имеются повреждения или Вы обнаружили обмерзание, то важно очистить емкость от криопродукта. Запрещается самостоятельно заниматься ремонтом.
- Запрещается опускать в сосуд посторонние предметы (вату, палочки для криомассажа и др.). Инородный предмет внутри сосуда – одна из причин его порчи.
При использовании жидкого азота запрещено:
1. Хранить криожидкость в ёмкостях, не предназначенных для криогенных жидкостей
Для малых объемов жидкого азота специалисты используют специальные термосы на 1 литр и Сосуды Дьюара объемом от 6 до 50 литров.
Если азот используется постоянно и в больших объёмах, то для этого него необходимы криогенные цистерны, ёмкости, резервуары.
2. Допускать продолжительного соприкосновения жидкого азота с кожей
Если криопродукт оказывается на участке кожи, то он пропадает и не приносит вреда.
Однако, при долгом контакте участков кожи с жидким азотом человек может получить сильный ожог.
В момент соприкосновения с азотом на коже формируется изолирующая защитная оболочка из пара на доли секунды. Следовательно, на представлениях и при организации экспериментов с продуктом, специалисты не допускают соприкасания кожи с жидким азотом дольше, чем на секунду.
Так же, нельзя, чтобы жидкий азот попадал на одежду или украшения, находящиеся на частях тела человеке. В этом случае человек получает моментальный ожог.
3. Пить криопродукт
Это может привести к внутренним ожогам и к летальному исходу.
Кроме того, когда жидкий азот переходит в газообразное состояние, то он увеличивается в 700 раз, и при попадании в организм человека, азот может привести к разрыву внутренних органов.
Работа с переливным устройством для Сосудов Дьюара “Диоксид”
Работа с переливным устройством типа ПУ
1. Перед установкой переливного устройства на сосуде Дьюара следует проверить надлежащий уровень зажима и правильную высоту установки резинового уплотнителя. Уплотнитель из резины должен быть выставлен нужной высоты, а также работник должен затянуть хомуты так, чтобы переливное устройство не смещалось.
2. При установке переливного устройства на сосуд Дьюара:
- Теплообменники погружаются в жидкий азот;
- Посредством резинового уплотнителя происходит герметизация горлышка сосуда,
- Возникает давления из-за испарения криогенной жидкости;
- Происходит рост давления в емкости, и осуществляется подача жидкого азота через переливную установку
Важно наблюдать за уровнем азота в емкости. В случае, если криожидкости мало и теплообменник не в азоте, то переливное оборудование действовать не станет.
Если азота в Сосуде Дьюара достаточно, но процесс перелива прекратился, необходимо вынуть переливное устройство из сосуда Дьюара и дать теплообменнику отогреться до комнатной температуры. Отогрев теплообменника должен происходить естественным путем. Нельзя, чтобы теплообменник находился вблизи открытых источников тепла.
Строение переливного устройства типа ПУ
1. Корпус
2. Переливная трубка
3. Резиновый уплотнитель
4. Щиток
5. Рукоятка
6. Наконечник – переходник
7. Теплообменник
8. Фильтр
Работа с переливным устройством типа YDB
1. Перед установкой переливного устройства типа YDB на Сосуд Дьюара необходимо:
- установить переливной металлорукав на переливное устройство и загерметизировать резьбовой соединение металлорукава фум-лентой во избежание потери криопродукта ;
- проверить вентиль выдачи жидкости и клапан газосброса: вентиль выдачи криожидкости должен быть закрыт, а клапан газосброса – открыт;
- выставить уплотнительный штуцер на нужную высоту и зафиксировать его путем закручивания верхней гайки;
2. При установке переливного устройства на сосуд Дьюара:
- вы погружаете корпус переливного устройства в Сосуд Дьюара до уплотнительного штуцера;
- закручиваете нижнюю гайку штуцера, чтобы осуществить герметизацию горловины;
3.Для осуществления перелива жидкого азота необходимо:
- закрыть клапан газосброса и открыть вентиль выдачи жидкости;
- начать качать помпу.
После захолаживания корпуса переливного устройства и металлорукава (обычно на это уходит до 1 минуты) начинается подача жидкого азота.
4. Чтобы поддерживать процесс перелива жидкого азота необходимо периодически подкачивать помпу.
5. Для остановки перелива: откройте клапан газосброса и, после того, как жидкость перестанет переливаться – закройте вентиль выдачи жидкости.
6. Если промежутки между переливами короткие (около 20 минут), Вы можете оставить переливное устройство на сосуде Дьюара в подготовленном состоянии (предварительно открыв клапан газосброса). Не рекомендуется оставлять YDB установленным на сосуде Дьюара на длительное время в связи увеличением потерь продукта.
Важно! При работе с переливным устройством следите за уровнем давления. Для определения уровня давления на переливном устройстве установлен манометр. Не допускайте рост давления выше 0,06 Мпа! Чрезмерное избыточное давление может привести к разрушению сосуда или даже к его взрыву!
Строение переливного устройства типа YDB
1. Помпа
2. Теплообменник
3. Манометр
4. Клапан газосброса
5. Вентиль выдачи жидкости
6. Корпус
7. Уплотнительный штуцер
8. Переливной металлорукав
Работа с крионабором
1. Термос
Термос для азота надлежит применять, чтобы сделать мед. и косметологические процедуры наиболее удобным. Из сосудов Дьюара жидкий азот переливают в термос при помощи переливного устройства.
Также применение термоса отличное решение для выступлений и экспериментов.
Запрещается! Во избежание взрывов вплотную закрывать крышку термоса и при нахождении в нем жидкого азота.
2. Криомассажная палочка
Предназначена для осуществления массажа жидким азотом. На конце палочки имеются насечки, которые позволяют плотно закреплять ватные тампоны. Перед проведением процедуры специалист опускает кончик аппликатора с ватным тампоном в азот, а затем проводит палочкой по массажным линиям лица.
3. Криохирургический инструмент Криостик
Необходим для проведения криодеструкции – удаления родинок, бородавок, папиллом.
Криохирургический инструмент имеет 3 вида наконечников различного вида. Специалист пользуется тем наконечником, который по диаметру оптимально подходит для удаления новообразования.
Для осуществления процесса криодеструкции, наконечники опускают в жидкий азот, и затем быстро прикладывают к нежелательному новообразованию. Внутриклеточные и межклеточные жидкости патологических тканей замораживаются, клетки гибнут, и происходит разрушение новообразования.
После процедуры постепенно на месте разрушенных патологических тканей появляются здоровые.
Источник
Ответ
Ответ дан
shumskaya03
Не знаю точного ответа, но:
Чтобы жидкость не испорялась,
Чтобы их по не осторожности не разлить