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氣體知識
2008-4-22 15:03:02

                                              氣體知識

 

質量、體積、比容

質量即氣體的重量,常以毫克(mg)、克(g)、千克(kg)、噸(t)來表示。體積是指氣體所處的容器之容積。常以立方毫米(mm3)、立方厘米(cm3)、立方米(m3)表示。比容是單位重量物質所占有的容積,用符號V表示,氣體比容單位用m3/kg,液態比容l/kg表示。

壓力、壓強、大氣壓、絕對壓力、相對壓力

氣體分子運動時對容器壁的撞擊時產生的力稱壓力。對容器單位面積所產生的壓力叫壓強。壓強的單位習慣上使用毫米汞柱(mmHg)/平方厘米(cm2),國際通用(法定計量)帕(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。經換算1mmHg=133.3Pa=0.1333kPa,1MPa=1000kPa=1000000Pao1ATA=0.1MPao。

包圍在地球表面一層很厚的大氣層對地球表面或表面物體所造成的壓力稱為“大氣壓”,符號為B;直接作用于容器或物體表面的壓力,稱為“絕對壓力”,絕對壓力值以絕對真空作為起點,符號為PABS。

用壓力表、真空表、U型管等儀器測出的壓力叫“表壓力”(又叫相對壓力),“表壓力”以大氣壓力為起點,符號為Pg。三者之間的關系是:PABS==B+Pg。

溫度、絕對溫度、相對溫度、臨界溫度、臨界壓力

溫度是物質分子熱運動的統計平均值。氣體溫度是氣體分子熱運動產生的。氣體溫度的單位常用攝氏(℃)表示,水結冰的溫度為0℃。物理學上常使用絕對溫度,用“K”表示。絕對溫度以-273℃作為零度。攝氏和絕對溫度的關系是T=t+273。此外英國科學家還經常用“華氏溫度”,符號為oF。

因為任何氣體在一點溫度和壓力下都可以液化,溫度越高,液化所需要的壓力也越高,但是當溫度超過某一數值時,即使在增加多大的壓力也不能液化,這個溫度叫臨界溫度,在這一溫度下最低的壓力就叫做臨界壓力。

露點、汽化、凝結

是指氣體中的水份從未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣的溫度,當未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣時,有極細的露珠出現,出現露珠時的溫度叫做“露點”。露點和壓力有關,因此又有大氣壓露點(常壓露點)和壓力下露點之分。大氣壓露點是指在大氣壓力下水份的凝結溫度,而壓力下露點是指該壓力下的水份凝結溫度,兩者有換算關系(可查換算表),如壓力0.7Mpa時壓力露點為5℃,則相應的大氣壓(0.101Mpa)露點則為-20℃。在氣體行業中,若無特殊說明,所指的露點均為大氣壓露點。

汽化是指物質由液態變成氣體的過程,其包括蒸發和沸騰。凝結是指氣體變成液體的過程。

純度

純度是氣體的一個重要技術參數。舉氮氣為例,按國標氮氣的純度分為工業用氮氣、純氮和高純氮三級,它們的純度分別為99.5%(O2小于等于0.5%),99.99%(O2小于等于0.01%)和99.99%(O2小于等于0.001%)。

流量、體積流量、質量流量

流量是指氣體流動過程中,單位時間內通過任一截面的氣體量。流量有兩種方式來表示,即體積流量和質量流量。前者指通過管路任一截面的氣體體積,后者為通過的氣體質量,在氣體工業中一般均采用體積流量以m3/h(或L/H)為計量單位。因氣體體積與溫度、壓力和濕度有關,為便于比較通常所說的體積流量是指標準狀態(溫度為20℃,壓力為0.101Mpa,相對濕度為65%)而言,此時的流量以Nm3/h為單位,"N"即表示標準狀態。

壓縮空氣

空氣具有可壓縮性,經空氣壓縮機做機械功使本身體積縮小、壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣里含有很多雜質:1.水,包括水霧、水蒸氣、凝結水;2.油:包括油污、油蒸氣;3.各種固態物質如:銹泥、金屬粉末、橡膠粉末、焦油粒及濾材、密封材料的細末等;此外還有多種有害的化學異味物質等。壓縮空氣可以通過加壓、降溫、吸附等方法來除去其中的水蒸氣?赏ㄟ^加熱、過濾、機械分離等方法除去液態水份。

吸附、膜滲透

吸附是氣體中一個或多個組分在多孔固體表面的選擇性濃縮,被吸附的組分稱作吸附介質,多孔固體稱為吸附劑。吸附劑與吸附介質的連接力是化學鍵,而吸附介質的解析靠升溫或降低該組分在氣壓中分壓。另一種情況是吸附組分與固體吸附劑去化學反應時,稱為化學吸附,化學吸附一般情況下不能再生。

膜滲透指在氣體凈化過程中聚合物分離氣體是基于一個或多個氣體組分從膜的一邊選擇性的滲透到另一邊。該組分溶解于聚合物膜的表面,并沿著膜傳遞形成一濃度差,保持此濃度差是靠膜一邊組分的分壓高于膜另一邊該組分的分壓。

氣體常用法定計量單位

根據一九八四年二月二十七日國務院《關于在我國統一實行法定計量單位的命令》編制

法定計量單位:SI單位

法定計量單位:非國際單位制的單位

量的名稱

量的符號

單位符號

單位符號

備注

長度

l(L)

m

SI基本單位

海里

n mile

1n mile=1852m

A

1A=10-10m

質量/重量

m

千克(公斤)

kg

SI基本單位

t

1t=103kg

lb

1lb=0.4536kg

克拉

 

1克拉=2x10-4kg

時間

t

s

SI基本單位

min

1 min=60s

[小]時

h

1 h=3600s

天(日)

d

1 d=84600s

電流

I

安[培]

A

SI基本單位

速度

u,v,w,c

米/秒

m/s

SI基本單位

力/重力

F,W,(P、G)

牛[頓]

N

SI基本單位

達因

dyn

1 dyn=10-5N

千克力,(公斤力)

kgf

1 kgf=9.80665x103N

噸力

tf

1 tf=9.80665x103N

壓力/壓強/應力

P

帕斯卡、牛頓/米2

Pa、N/m2

SI基本單位 1MPa=103KPa=106Pa

Bar

1 Bar=105Pa

標準大氣壓

atm

1 atm=1.013x105Pa

毫米汞柱

mmHg

1 mmHg=1.33x102Pa

千克力/厘米2

kgf/cm2

1 kgf/cm2=9.80665x104Pa

磅/英寸2

lb/in2

1 lb/in2=6.895x103

毫米水柱

mmH2O

1 mmH2O=9.806375Pa

物質B的濃度

CB

摩[爾]/米3

mol/m3

SI基本單位

密度

ρ

千克/米3

kg/m3

SI基本單位

磅/英寸3

lb/in3

1 lb/in3=2.768x104kg/m3

磅/英尺3

lb/ft3

1 lb/ft3=16.02kg/m3

功/能量/熱

W,(A) E,(W) Q

焦[耳]

J

SI基本單位

電子伏

eV

1 eV≈1.6021892x10-19J

千瓦小時

kw·h

1kw·h=3.6x106J

卡[路里]

cal

1 cal=4.1868J

爾格

erg

1 erg=10-7J

千克力米

kgf·m

1 kgf·m=9.80665J

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