我想題主這麽問的話,應該不是想知道什麽國家安全標準之類的無聊答案,所以咱們不妨直接從物理的角度來一段刺激的瘋狂加壓之旅。
從熱力學角度來說,當近似於理想瓦斯時(瓦斯分子間交互作用力可以忽略不計時),符合的公式為:
PV=nRT其中P為壓力,V為體積,n為物量,R=k*NA(波茲曼常數乘以阿伏加德羅常數),T為溫度。
本題中為封閉的定容環境,所以V、n、R都是常數,即等效為
P=CT其中C為常數,P與T成正比。
但由於高壓鍋不開口且一直加熱時,壓力P會很大,顯然不適合用此理想瓦斯公式的近似前提。
那麽恭喜題主已經觸碰到了當今理論物理的邊沿,熱力學與統計物理目前在這種極限情況下,還沒有理論可以精確的預測,工業上用的也大都是經驗公式(就沒有推導,直接根據實驗結果猜出來的)。
因此題主說的這種情況我們需要具體問題具體分析。而這時最最重要的東西,就是相圖。我們為了簡單易懂,就不列經驗公式了,單從相圖的角度來看圖說話的分析一下:
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以上是水的相圖(為了簡化,這裏以高壓鍋中是少量的水為例,其他瓦斯成分同理分析對應的相圖即可)。其橫座標為溫度,縱座標為壓力。一般天然氣竈台的加熱溫度為800℃左右,假設鍋中瓦斯與燃燒的天然氣溫度上達到熱力學平衡,則先將溫度轉換到熱力學溫度為
800℃ ≈ (273.15 + 800)K = 1073.15K其中K為熱力學溫標的單位,稱為「克耳文」,簡稱「開」。至於為啥要設這個溫標,純純是為了使之前 PV=nRT 那個公式過零點,不至於寫成 PV=nRT+C (C為常數)的醜陋形式。
此時由於溫度已達到上方所繪相圖的最右側極限,所以對應左側的對數座標來看,當鍋內壓力約在3.5MPa以下時,鍋內的水蒸氣仍為氣態;約3.5MPa到6.5GPa之間,目前還是未知態,題主給它做個拉曼光譜啥的大機率能拿個諾貝爾獎(這句是認真的,沒開玩笑);當鍋內壓力達到約6.5GPa到8.3GPa時,其處於固態相中的第10種態;在往上趨近於1TPa時,則會達到第11種固態相;如果題主還能再往上加壓的話,嗯,國家可能會邀請您研發新的非生化武器,綠色又環保。
當然啦,前提都是您的高壓鍋能承受這麽大的內外氣壓差,才會看到最前沿的凝聚態物理現象,否則可能會「砰」一聲的快速達到內外氣壓平衡(๑ó﹏ò๑)
由於危險系數過大,所以不建議您在自己家中做此實驗,因為會威脅到您樓上住戶的安全,說不定人家出門扔個垃圾,回來地板就沒了。。。