接上回书,怎样由操作气速设计设备大小,在探讨这个问题之前,我们先分享下理想气体状态方程。
理想气体状态方程(Ideal Gas Law),又称理想气体定律,是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、温度间关系的状态方程。它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等定律的基础上,由法国科学家克拉珀龙(Benoit Pierre Emile Clapeyron)于1834年提出。理想气体状态方程可用pV=nRT表示,式中:p为压强(Pa),V为气体体积(m?),T为温度(K),n为气体的物质的量(mol),R为摩尔气体常数(J/(mol.K))。
研究过程如下:
科学家贝蒂和布里兹曼研究了氢气的体积和压力的关系,下面是他们的实验数据:
多种气体的试验均得到了相同的结果,这个结果总结为玻意耳-马略特定律,即:温度恒定时,一定量气体的压力和它的体积的乘积为恒量。
数学表达式为:PV=恒量(n、T恒定)
1802年,盖吕萨克在试验中发现,体积不变时,一定量的气体的压力和温度成正比,即温度每升高(或降低)1℃,其压力也随之增加(或减少)其0℃时压力的1/273.15。这个叫盖吕萨克定律。
19世纪中叶,法国科学家克拉珀龙综合玻意耳-马略特定律和查理-盖吕萨克定律,把描述气体状态的3个参数:p、V、T归于一个方程,表述为:一定量气体,体积和压力的乘积与热力学温度成正比。
在这个方程中,对于1 mol的气体,恒量为R,而n(mol)的气体,恒量为nR,R称为摩尔气体常数。R=8.314J?mol-1?K-1
19世纪末,人们开始普遍地使用现行的理想气体状态方程:PV=nRT。
解释下,T是热力学温度,也就是开尔文温度,T=t 273.15,通俗的说,就是我们平时用的摄氏度+273.15。
n是一定物质的量mol的气体(换物理的说法,一定重量kg的固体)。摩尔mol,就是个化学上使用的单位,和我们去菜市场买菜一样,买菜是用多少kg这个单位,化学上说多少的东西。不用kg,用mol,比如1mol的氧气是32g,1mol的氢气是2g,1mol的铝金属是27g。大家会发现,1mol的物质的重量正好就是化学分子式的分子量。这就是mol这个单位被创造出来的原因,就是为了计算化学反应方便。
Kg为单位的,叫重量。比如一个西瓜的重量是5kg;
mol为单位的,叫物质的量。比如,一瓶水的物质的量是27.78mol,(一瓶水500g,除以水H2O的物质的量1*2 16=18),原子量大家可以查:化学元素周期表。
在标准状况下,一摩尔任何理想气体所占的体积均约为22.4升,气体摩尔体积为22.4L/mol。
标准状况(标况)定义:标准状态(standard state),是在指定标准压强p(101.325kPa)、温度为0℃(273.15K)下该物质的状态,简称标准态。
与标况对应的是工况,指实际工作状况。工况的参数可以由标况参数,通过理想气体状态方程求得。
好了,我们已经知道标况、工况的换算公式了。在化工设计,一般都是工况条件,需要根据理想气体状态方程换算成工况下的气速、流量等参数。下次,我们用实际数据来演示一下如何计算。因为今天小编有要急着有事,当然也没有急到拉肚子上厕所,去浴缸和马桶都没时间选的份儿上。天冷了,小编要去买羽、绒、服?啦!什么,2000多元。透过现象看本质,穿衣就是御寒。棉工作服保暖没问题,价格100-以内。年轻的大学生都知道军大衣更有性价比,咱中老年油腻大叔,挑棉工作服挑的俺很开心,国家电网、石油、化工、外卖、顺丰这几家的工作服,工友们,有推荐哪家更适合咱化工人气质的吗?