こんにちは、しらすです。
たまに見かけるガスを運んでいるタンクを見て、ガスってどうやって液化するんだっけ？と気になったのでメモします。
ガスを液化する方法
気体から液体に状態遷移するためには、冷却するか圧力をかけるかどちらかになります。
ガスの種類
一般的に使われるガスには以下の二つがあります。
- 都市ガス (LNG : Liquefied Natural Gas)
- LPガス (LPG : Liquefied Pulopun Gas)
ガスの沸点
大気圧(1気圧)下での沸点は以下になります。
かかる圧力によって以下のように沸点はかわります。富士山の山頂など気圧が低い場所では沸点が下がります。
液化する方法
沸点より温度を下げれば液化するのです。冷却すれば良いのですが、大気圧下で沸点以下まで冷却するのはコストがかかります。
そのため、加圧することで沸点をあげ、少しの冷却で液化させています。
加圧する効果はもうひとつあります。加圧すると熱が発生し、これを放熱することでより温度を下げることができます。
これはエネルギー保存の法則に基づくもので、加圧することで抑制された分子の運動エネルギーが、熱エネルギーとなって放出されているためです。
ガスを液化する理由
液化する理由は運べる量を増やすため、です。
基本的に物質は、固体<液体<気体の順に体積が増えます。そのため、気体のガスより液体化したガスの方が同じタンクでもたくさん運べます。
液化したガスを気体へ戻す方法
常温の大気圧下ではこれらのガスは気体になるため、加圧された保管タンクを減圧する(蓋を開ける)ことで簡単に気体にすることが出来ます。
エアコンの冷房などもこの応用
圧力をかけると分子運動が抑制されるのですが、この過程で熱が発生します。逆に圧力を下げると、分子は周りから熱を奪ってエネルギーにかえます。
エアコンなどは圧縮したガスを急速に減圧することで、周囲の空気を冷やしています。これを送り出すことで冷風を作っています。
コメント