Calculateur de volume de gazéification d'oxygène liquide (en poids)
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L'oxygène liquide (LOX) est utilisé dans de nombreuses industries, notamment l'aérospatiale, la médecine et la métallurgie. Comprendre la quantité d'oxygène gazeux produite lors de la vaporisation de l'oxygène liquide est crucial pour une utilisation sûre et efficace.
Contexte historique
L'oxygène liquide est utilisé depuis le début du XXe siècle, notamment dans la propulsion de fusées et les procédés industriels. Son fort coefficient d'expansion d'environ 860:1 signifie que même de petites quantités d'oxygène liquide peuvent générer de grandes quantités d'oxygène gazeux, qui doivent être soigneusement contrôlées.
Formule de calcul
Le volume de gaz produit à partir d'oxygène liquide en fonction du poids peut être calculé comme suit :
\[ \text{Volume liquide (L)} = \frac{\text{Poids (kg)}}{\text{Densité (kg/L)}} \]
\[ \text{Volume de gaz (m³)} = \frac{\text{Volume liquide (L)} \times 860}{1000} \]
Où :
- Densité de l'oxygène liquide = 1,141 kg/L
- 860 est le coefficient d'expansion lors de la conversion de l'oxygène liquide en gaz
- Le résultat est en mètres cubes (m³)
Exemple de calcul
Si vous avez 3 kg d'oxygène liquide, le calcul sera :
\[ \text{Volume liquide} = \frac{3}{1,141} = 2,63 \, \text{L} \]
\[ \text{Volume de gaz} = \frac{2,63 \times 860}{1000} = 2,26 \, \text{m}^3 \]
Cela signifie que 3 kg d'oxygène liquide produiront environ 2,26 mètres cubes d'oxygène gazeux.
Importance et scénarios d'utilisation
Comprendre la quantité de gaz produite à partir d'oxygène liquide est crucial pour :
- Aérospatiale et fuséologie : Le LOX est un composant essentiel des moteurs de fusées grâce à sa capacité à soutenir la combustion en l'absence d'air.
- Utilisation médicale : L'oxygène liquide est souvent utilisé dans les hôpitaux pour les patients nécessitant une supplémentation en oxygène.
- Applications industrielles : Le LOX est utilisé dans la fabrication de l'acier et d'autres procédés nécessitant des températures élevées et une oxydation.
FAQ courantes
-
Pourquoi l'oxygène liquide se dilate-t-il autant lorsqu'il se vaporise ?
- Semblable à d'autres gaz, les molécules d'oxygène sont beaucoup plus espacées à l'état gazeux qu'à l'état liquide, provoquant une augmentation significative du volume lors de la vaporisation.
-
L'oxygène liquide est-il dangereux à manipuler ?
- Oui, l'oxygène liquide est hautement réactif et peut provoquer l'inflammation spontanée des matériaux. Un stockage, une manipulation et une ventilation appropriés sont essentiels.
-
L'oxygène liquide peut-il être stocké pendant de longues périodes ?
- L'oxygène liquide doit être stocké dans des conteneurs isolés spéciaux (réservoirs cryogéniques) pour éviter la vaporisation. Au fil du temps, même dans ces conteneurs, une partie de l'oxygène se vaporisera.
Ce calculateur fournit un moyen rapide et facile de déterminer le volume d'oxygène gazeux à partir d'une masse donnée d'oxygène liquide, ce qui est essentiel pour la sécurité et la planification opérationnelle dans diverses industries.