气体状态方程式或波义耳查理定律五绝热过程变化讲课讲稿.ppt

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1、气体状态方程式或波义耳查理定律五绝热过程变化1-1氣壓控制系統之訊號流程1-2氣壓系統之特性(一)優　點1.獲取容易：只要有空氣的地方，皆可以予以壓縮成為壓縮空氣，而且數量不受限制，可不虞匱乏。2.防爆性：壓縮空氣沒有爆炸或著火的危險，因此不需加裝昂貴的防爆設施。3.傳送容易：壓縮空氣可利用管線(金屬管、塑膠管……等)輸送至相當長的距離(一般在100公尺之內)。4.儲存容易：壓縮空氣可儲存於儲氣器(reservoir)中，再由此容器送出壓縮空氣至所須場所，如此壓力脈動少、流量穩定。5.速度快：壓縮空氣的速度很快(一般液壓的五倍左右)，一般氣缸活塞的速度為1~2m/s；但如用

2、特殊氣缸可提高至10m/s。6.過負載安全：氣動工具與操作構件，可以負載到無法推動為止，因系統的壓力不會無限制的增加(即達調壓器所設定的壓力自動將多餘的壓縮空氣排出，使不致超壓)，故即使超載，也無危險顧慮。7.清潔性：壓縮空氣在使用前皆經過調理故非常清潔。不會在工具或材料上留下殘垢，而所排放出之壓縮空氣，亦不會造成污染，故不像液壓油須回收因而可節省回程管路之裝配費用。8.調整性：氣壓驅動元件之速度及壓力調整，可用流量控制閥及壓力控制閥調整，而且調整的方式簡便。9.構造簡單：氣壓元件構造簡單、使用壽命長。10.行程可調整：利用極限開關或調整止擋(stops)，行程長度可在二極

3、端位置之間作任意變化。11.可直接產生直線運動：欲產生直線運動，不需經由如迴轉臂、凸輪、螺桿……等機械構件轉換，直接使用氣壓缸即可達成，不須繁雜之機構設計。12.操作溫度：壓縮空氣的操作範圍相當廣泛，對於溫度之變化並不敏感，黏性因素可忽略，但在低溫高濕度處，則有結冰之顧慮。(二)缺　點1.成本較高：壓縮空氣必須經由製造方能產生，而此所使用的製造設備必須性能良好，因此能源成本較高。2.易於洩漏：壓縮空氣的輸送管路一旦發生裂口或管路接頭鬆動，則會迅速洩漏，造成能源浪費，增加成本。3.具可壓縮性：無法使氣壓缸之速度保持穩定與均一，因此不適於精確進給運動或慢速加工。4.缺乏潤滑性：

4、由於空氣中所含水分、灰塵、雜質易於損耗氣壓元件，因此必須裝置過濾器及加潤滑油之給油裝置。5.作業範圍：基於經濟利益前提下，僅在某一工作壓力以下方為經濟，一般限制在6bar的工作壓力及出力在以內。6.排氣噪音大：壓縮空氣於排放時，會發出相當大的聲音，須以消音器來減少噪音的產生。1-3氣壓系統之經濟效益1-4漏氣對氣壓系統之影響1-5氣壓控制所應用之基本物理原理1-1空氣的組合成分(在標準狀態下)1-5-2與氣壓有關之物理量(一)牛頓運動定律(二)壓力之定義、單位及表示法定義：單位面積所承受的力稱為壓力，其大小取於力或面積。2.何謂大氣壓力：在地球表面上環繞一很厚的大氣層。大氣

5、壓力(Atmosphericpressure)即大氣中之空氣因其重量而生之壓力。在緯度海平面上，每一平方公分截面積的空氣柱，穿越大氣層的高度所聚集空氣分子的重量為1.0336公斤(即一大氣壓力)，如圖1-4所示。測量大氣壓力可用氣壓計(Barometer)來測量其水銀柱高度。如圖1-5所示。1-41-5一大氣壓氣壓計3.單位(1)在國際單位系統中的絕對壓力(2)工程氣壓或技術氣壓(at)：在工程技術系統中的絕對壓力(3)物理大氣壓或大氣壓(atm)：在物理單位系統中的絕對壓力(4)mm或m水柱高[mmWS(或mWS)](5)mm水銀柱高(mmHg)：相當於壓力的Torr單位

6、正常狀態下之體積單位都加註符號N”(Normal)，如。4.壓力的表示法(絕對壓力與錶壓力)：1-6錶壓力和絕對壓力1-6氣壓系統所使用的壓力範圍氣壓控制系統依所使用的壓力範圍，可作如下分類：1.低壓系統：壓力範圍從0.5~500mbar，為無移動另件之氣壓邏輯元件──流子。2.中壓系統：壓力範圍從1~4bar，為有移動另件之邏輯元件。3.常壓系統：壓力範圍在3~8bar之間，最常用應為5~6bar，出力在以下。4.高壓系統：壓力範圍在10bar以上，為特殊氣壓用途，一般在此種壓力，都改用液壓系統或液-氣組合的裝置。而氣壓系統最經濟的使用壓力範圍為6bar左右。1-7與氣壓

7、相關之重要定律(一)波義耳(Boyle-Mariotte)定律(等溫變化)「在定溫下，一定量的氣體之體積與絕對壓力成反比。」本定律適用於低壓範圍波義耳定律圖示(等溫變化)(1-1)1-7(二)查理(J.Charles)定理(等壓變化)「當壓力保持一定時，一定量之氣體體積，與其所處之絕對溫度成正比。」(1-2)等壓變化1-8(1-3)(三)給呂薩克(Gay-Lussac’s)定律(等容變化)「體積不變，等量的氣體其絕對壓力與絕對溫度成正比。」(1-4)(四)理想氣體定理(氣體狀態方程式)或波義耳-查理定律(五)絕熱過