二氧化碳的物理性质

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二氧化碳是一种无色、无味、无毒物质。化学分子式为CO₂。相对分子质量为44。在101．3kPa压力下沸点为－78．52℃。临界温度为31．0℃，临界压力为73．8×10^－5Pa，临界比体积为2．456m³／kg。凝固温度为－56．6C。固体二氧化碳又称干冰，干冰的分子结构与特性是稳定的。二氧化碳是一种良好的制冷剂和食品添加剂。

(一)液体二氧化碳的密度

液体二氧化碳的密度受压力的影响甚微，而受温度的影响较大。液体二氧化碳的密度见表1－2－9。

表1－2－9 液体二氧化碳的密度

(二)二氧化碳的粘度

二氧化碳的粘度见表1－2－10。

表1－2－10 二氧化碳的粘度 单位：mPa·s

(三)二氧化碳的热容

液体二氧化碳的质量热容数值见表1－2－11。

表1－2－11 液体二氧化碳的质量热容数

不同温度和压力下的气体二氧化碳的热容数见表1－2－12。

表1－2－12 气体二氧化碳的质量热容数 单位：kJ／(kmol·℃)

(四)二氧化碳的导热系数

二氧化碳的导热系数见表1－2－13。

表1－2－13 二氧化碳的导热系数 单位：2．39×10⁷kJ／(m·s·℃)

(五)二氧化碳的比体积和焓

二氧化碳的比体积和焓见表1－2－14。

表1－2－14 二氧化碳的比体积和焓

注：①实线以上的凝相是固体，实线以下的是液体。

(六)二氧化碳的临界性质

纯二氧化碳的p-t相图见图1－2－2。

图1－2－2 CO₂相图

图中蒸汽压曲线I_g始于三相点(气、液、固三种状态共存点)T_r，终止临界点c在三相点上，tT_r=－56．42C，pT_r=5．19×10⁵Pa，气液固三相呈平衡状态。而在临界点c附近，气液两相形成连续的流体相区(用虚线画出的区域)。流体相既不同于一般的液相，也有别于一般的气相。c点所对应的温度t_c=31．16℃，压力p_c=7．16MPa，其临界体积V_c=94mL·mol^－1。I_s作为熔化压力曲线始于三相点T_r，随温度、压力的增加一直向上延伸，在－40℃时压力曲线可达7．09×10⁸Pa(709MPa)左右。g_s为升华曲线，其压力为固体二氧化碳在某些温度下的蒸汽压。