気体の二酸化炭素を加熱すると、どうなりますか。

質問

気体の二酸化炭素を加熱すると、どうなりますか。

質問１．　気圧は通常気圧を維持します。　１００度、１０００度、２０００度・・・・ではどうなるでしょうか。

質問２．　普通気体を加熱する時は圧縮処理して加熱しますが、加圧せずに単純に加熱すると、気体は膨張しますから、その分放出する必要はあるとは思いますが。

質問３、高熱の二酸化炭素を屋外に放出すると、急激な上昇気流が起こると思いますが、そのあとがわかりません。この場合、上昇気流が発生するほど大量の二酸化炭素を前提とします。現実の可能性はともかく、すべて理論上の回答を期待します。

よろしくお願いします。

回答No.3

heinfetz · ベストアンサー

質問１について
　常温城圧の二酸化炭素を100度に加熱すると概ね二割強ほど体積が膨張します。
一千度にするとその十倍ほどの体積となり、二千度では二十倍
…というのがPV＝nRTの公式から推測されますが、極端な高温の元では二酸化炭素自体の熱分解が始まったりします。

質問２について
　気体を加熱する時には別に加圧するとは限りません。
また、気体を収める容器が柔軟な素材でできていたり、ピストン付きのシリンダーだったりすれば内容積を変えることができるので、加熱しても膨張した分を吸収する事ができます。

質問３について
　現実にそれと近い現象が存在します。
火山ガスは大部分が水蒸気と炭酸ガスで残りの部分は山によって硫化水素だったり亜硫酸ガスだったりするわけですが、噴火の際は摂氏一千度前後のこういった混合ガスが一気に噴出し、周囲の大気や塵埃等を巻き込みながら、きのこ雲を作って上昇していきます。
このきのこ雲は急激な膨張と相対的に冷たい大気を巻き込むことで急速に冷やされますが、それでも周囲の大気の方が冷たく、従って密度が高いために成層圏まで上昇する事が知られています。

回答No.4

ztb00540

質問１
正確な温度は忘れましたが、１４００度かなそれ以上に熱するとＣＯとＯ2に分解します。
ＣＯ2は不安定になってしまいます。
何とか曲線があるのですが、忘れてしまいました。４０年も以上昔の話です。

回答No.2

juyjuy

1：体積が増加します。

2：増加した体積をその温度で保持するためには膨大な場所が要ります。
　　一定の体積だけの温度を上げるなら当然放出せねばなりません。

3：普通に放出するだけだったらたちまち大気と混ざり、大した上昇気流も起こりません。加圧して高温にしそれを一時に放出する時だけ、それなりの上昇気流が起こりますが「屋内」でやる程度であればこれまた、大した上昇気流は起こりません。
その前に温度を２０００度に上げるには製鉄所ぐらいの設備がないと「屋」が吹っ飛んでしまいます。
このときも一時的に爆風が出るだけです。

回答No.1

noname#245936

質問１：
　分子の運動量が増え、密度が希薄になると思います。
　比重が軽くなるかと。
　高熱＆高圧を理論上の極限まで上げると、原始宇宙
　理論のように分子密度が集まって別の物質になるとは
　思います。
　（水素が超高圧で集まって、鉄になるみたいな）

質問２：
　質問文ではないような…

質問３：
　周囲の気体と混じり、熱交換が行われると思います。
　上昇気流が発生ということは下降気流も発生しますので。
　熱は全体の平均値に交換されるはずです。
　全体熱量が大きいと金星の大気のように高熱で維持される
　かとおもいます。

こういうことでしょうか