气体及气瓶基础知识
(二)临界压力
物质处于临界状态时的压力(压强)。就是在临界温度时使气体液化所需要的最小 压力。也就是液体在临界温度时的饱和蒸气压。 用符号“Pc”表示。
T[K]=t(℃ ) +273.15=5/9×[t(℉)-32] + 273.15
四、质量与体积 (一)质量 :是表示物质多少物理量,质量的符号“m”,单位为”Kg”。 (二)体积:体积量的符号”V”,单位名称“立方米”或“升” ,单位符号“m3”或”L”。 五、比体积与密度 (一)比体积
比体积是单位质量占有的体积,是确定物质状态的基本参数之一。通常用“ν”表示。 常用单位“m3/kg”。计算式为: ν=V/m (二)密度 密度是指单位体积的物质具有的质量,通常用符号“ρ”表示,常用单位是“kg/m3”或 “g/L’。它是比体积的倒数,计算式为: ρ=m/V
(二)压力的法定计量单位
压力的计量单位为帕斯卡,单位符号位”Pa“,它的定义是:1Pa=1N/m2 但在工程上常用KPa、MPa作单位。
1000Pa=1KPa 、 1000000=1000KPa=1MPa (三)常见的几种压力单位及换算
标准大气压,又称物理大气压,单位符号为“atm ”它是地心引力对大气层 作用的结果。1 atm=101325Pa=101.325KPa=0.101325MPa。
第一章 气体基础知识
第一节 基础概念 一、分子、原子与元素
(一)分子 构成物质且保持这种物质性质的最小微粒叫分子。
(二)原子 分子由更小的微粒——原子组成。在一定条件下分子能够分解成原子,
但分解后的原子将不保持原物质的性质。 (三)元素 在化学中,把性质相同的同一种类原子叫做元素。元素就是同种原子的
(2)气体压强跟它的温度有关,因温度的升高标志着气体分子运动速度的增加, 速度增大,分子撞击器壁的次数也随着增加,所产生的所用力也随之增大。
单位面积承受的垂直于这个面积的作用力称为压强:
P=F/A 均匀垂直作用在物体表面上的力,通常称作压力。在物理学中,“压力”与”压 强“是两种不同的物理量。在工程技术上及日常生活中,却常把压强称作压力。
在一个密闭的容器中,气、液两相达到动态平衡状态时,称为饱和状态。饱 和状态下的液体为饱和液体,其密度为饱和液体密度。在饱和液体界面上的蒸汽 称为饱和蒸汽,其密度和压力分别称为饱和蒸汽和饱和蒸汽压力。
三、临界状态 纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。物质的气态和液态平衡共存
时的一个边缘状态。 在此状态时,饱和液体与饱和蒸气的热力状态参数相同,气液之间的分界面
二、相平衡
物质的形态,在热力学上称为相,液态称为液相,气态称为气相。
物质形态的改变称为相变,在相变过程中,物质要通过两相之间的界面,从 一个相迁移到另一个相中去,当宏观上物质的迁移停止时,就称为相平衡。
物质的相平衡状态取决于温度和压力,若有一个条件发生变化,则与其对应 的相平衡就遭到破坏,同时发生相变过程,从而建立新的相平衡关系,直至达到 新的平衡。
(一)临界温度 临界温度,使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。每种物质都有一个
特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质不会液化,这个温度 就是临界温度 。简言之,就是液体能维持液相的最高温度。用符号“tc”表示。 定义解释
①物质处于临界状态时的温度。 ②物质以液态形式出现的最高温度。
总称。化学中采用一定的字母符号来表示各种元素,称作元素符号。用元素符 号来表示物质分子组成的式子,叫分子式。例如:氢元素表示为:H 氢气分子 式为:H2
二、压强 (一)气体压强 气体对气瓶或其他容器内壁的压力,是由于运动着的气体分子撞击器壁而产生 的。
决定气体压强大小的因素有两个:
(1)压强跟气体压缩程度有关,也就是说跟单位体积内的分子数或气体的密度 有关。
(2)工程大气压,又称公制大气压,单位符号为“at”。其定义是均匀作用于 1cm2面积上的力为1kg.f时的压强值。工程大气压有绝对压力和表压力之分。表压 就是用压力表测出的压力。
1at=98.0665KPa=0.0980665MPa (பைடு நூலகம்)巴。”巴“在东欧普遍采用,其符号为”bar“
1bar=100KPa=0.1MPa (4)英制大气压。英制大气压是工程大气压的一种,单位符号为”pai“ 5
消失,因而没有表面张力,气化潜热为零。处于临界状态的温度、压力和比容, 分别称为临界温度、临界压力和临界比容。可用临界点表示。
临界状态的特点 1)任何纯物质都有其唯一确定的临界状态 2)在大于临界压力条件下,等压加热过程不存在汽化段,液体由未饱和态直接
变化为过热态 3)在大于临界温度条件下,无论压力多高都不可能使气体液化 4)在临界状态下,可能存在超流动特性 5)在临界状态附近,水及水蒸汽有大比定压热容特性
1pai=6.89476Pa=0.00689476MPa (5)其他压力计量单位。
1mmH2O=9.80665Pa 10mH2O=0.0980665MPa 1mmHg=133.322Pa=0.133322KPa 三、温度 表示物体冷热程度的物理量称为温度。温度是物体分子平均运动能的标志。 温度的表示方法:华氏温度(℉)、摄氏温度(℃)、热力学温度(K)
第二节 物质的状态
一、物质状态的变化 自然界物质所呈现的状态通常有:气态、液态和固态。其中任何一种状态只能 在一定的条件下(温度、压力等)存在。当条件发生变化时,物质分子间的相 互位置就发生相应变化,既表现为状态的变化。 (一)气化 物质从液态变成气态的过程叫气化。 (二)液化 物质从气态变为液态的过程叫液化。 (三)凝固 物质从液态变为固态的过程叫凝固。 (四)升华 物质从固态不经液态直接变为气态的过程叫升华。 (五)熔化 物质从固态变成液态的过程称为熔化。开始熔化的温度叫熔点。
③高于临界温度,无论加多大压力都不能使气体液化。在临界温度时,使气体 液化所必须的最低压力叫临界压力。
气体的临界温度越高,就越容易液化,气体的温度比其临界温度越低,液化所 需压力越小。例如,天然气主要成份甲烷的临界温度较低(—82.1℃)故较难液化。 而液化气其主成份C3、C4临界温度较高,故较易液化。