Comment liquéfier l'hydrogène, sciencing
L'hydrogène est un gaz à température et pression standard et est l'élément le plus commun dans l'univers. Cependant, l'hydrogène libre est extrêmement rare sur la Terre car elle s'évapore si facilement dans l'espace. L'hydrogène liquide est le plus couramment utilisé en tant que carburant de fusée où il est brûlé avec de l'oxygène liquide et il a également des applications dans la cryogénie comme réfrigérant. L'hydrogène liquide est aussi un moyen utile de stocker et transporter l'hydrogène, car il prend moins de place que le fait comme un gaz. De l'hydrogène gazeux peut être liquéfié en appliquant les combinaisons correctes de pression et de refroidissement.
Identifier la température critique de l'hydrogène comme 33 degrés Kelvin. Ceci est la température maximale à laquelle l'hydrogène peut être un liquide, peu importe à quel point la pression est. Le processus d'hydrogène liquéfier doit donc obtenir en dessous de 33 degrés Kelvin.
Déterminer la pression critique de l'hydrogène comme environ 13 atmosphères (atm). Ceci est la pression minimale nécessaire pour maintenir un atome d'hydrogène liquide à sa température critique. Ces points critiques fournissent les paramètres pour maintenir un atome d'hydrogène liquide.
Examiner le processus de refroidissement régénératif. Cette méthode pressurise gaz et permet de se développer. Cela permet au gaz de prendre la chaleur de son environnement, de refroidissement ainsi. Le gaz est ensuite passé à travers un échangeur de chaleur qui refroidit le gaz, la compression de ce fait. Ce processus est répété jusqu'à ce que le gaz se refroidit assez pour liquéfier.
Appliquer le procédé de refroidissement par récupération pour liquéfier l'hydrogène en tant que première réalisée par James Dewar en 1898. pressuriser l'hydrogène à 180 atm et pré-refroidir avec de l'azote liquide. Permettre à l'hydrogène pour étendre à travers une valve qui est également refroidi par l'azote liquide.
Répétez l'étape 4 jusqu'à ce que les liquéfie hydrogène. L'expérience de Dewar a donné environ 20 centimètres cubes (CCS) d'hydrogène liquide, qui est d'environ 1 pour cent de l'hydrogène dans l'expérience.