气体的基本状态参数

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1、气体的基本状态参数气体状态参数的特性介绍气体基本状态参数及其特性气体基本状态参数状态参数的特性2/4一、比容、密度和重度单位质量的物质所占有的体积，叫做比容，以符号ν表示，若质量为m的物质占有的体积为V，则其比容为单位体积内含有物质的质量，叫做密度，以符号ρ表示。若质量为m(kg)的物质占有的体积为V(m)，则其密度ρ为§1—4气体的基本状态参数根据比容及密度的定义式，可知比容和密度互为倒数。即由于密度的大小说明物质分子的密集和松散程度，因此比容的大小也是说明气体分子的疏密程度。单位体积内含有物质的重量，叫做重度

2、，以符号γ表示。质量为m(kg)的物质其重量为mg，若其占有的体积为V，则其重度γ为γ=比容、密度和重度都是说明物质在某一状态的分子疏密程度，所以它们实质上是一个说明、物质物理性质的参数。三者的关系为例容积为60L的氧气瓶内，盛氧气0.8KG，求氧气的比容和重度。解：因为故那么v===0.075m3那么γ===130.8N/m例空气在某一状态下的重度为，求它的比容和密度。已知重力加速度。解：二、压力或压强1、压力的定义垂直作用在单位面积上的力，叫做压力或压强，以符号P表示。气体的压力乃是气体分于作无规则运动时频繁

3、地撞击容器内壁的平均总结果。2、气体压力气体的分子运动论指出气体作用于容器壁上的压力为P=n·式中P——力；n——分子浓度，即单位容积的分子数；——分子的平均移动动能；m——分子的质量；ω——分子的均方根移动速度，由下式求得ω==其中ω，ω……ω表示各个分子的移动速度上式说明气体的压力在数值上等于单位容积内气体分子平均移动动能的三分之二。若气体作用于器壁面积A上的垂直作用力为F，则该壁面上的压力为P=3、几个压力单位的换算压力的单位是帕斯卡，简称帕，以符号Pa表示，采用帕(Pa)作为压力的单位，在工程实用上显得太

4、小，而数值太大，所以实际上采用千帕(KPa)或兆帕(MPa)作为压力的实用单位，它们与帕(Pa)的关系为此外，暂时与国际单位制压力单位并用的压力单位还有：巴(bar)1bar=10Pa=0．1MPa4、液柱高度压力的大小有时用汞柱或水柱的高度表示。如图(1—1—3)所示，设液注的截面积为A，高度为Z，液体的密度为ρ，则作用于底面积A上的总作用力F应为该液柱的重量，即则由于液体的密度ρ为定值，所以液柱的高度与压力成正比，因此用液柱的高度就可以代表压力的大小。5、物理大气压或标准大气压它是在纬度为45°，大气温度为0

5、℃的海平面上的大气常年平均压力，通过气压计测定1个物理大气压为760毫米汞柱高，即1atm=760mmHg若把物理大气压换算成SI制中常用的单位，即得1atm=760×133.32=101325N／m=1.01325bar6、工程大气压或大气压工程制中力的单位为千克，面积的单位为平方米，于是压力的单位是千克每平方米()。在工程实用上这个单位亦显得太小，所以取千克每平方厘米（）作为实际应用的单位，显而易见1=101at=0.98bar=735.6mmHg=0.968atm7、液柱高度表示的压力在热力学中描写气体的状

6、态时，压力应是气体的真实压力或绝对压力；它的数值不能用测量仪表直接测得，而是根据力学平衡的概念利用气压计与压力表或U形管两者综合求得。如果气体的绝对压力P高于大气压力，如图1—1—4a所示，则P=B+P式中B——气压计测出的当地大气压力；L——用液柱测出或用弹簧管式的压力表测出：它是容器内的气体压力高于当地大气压力的数值，所以叫做表压力或超出压力，在图1—1—4a中，如果气体的绝对压力P由低于大气压力，如图1—1—4b所示，则式中B——气压计测出的当地大气压力；——用液柱测或仪表测出的气体压力；是容器内的压力低于

7、当地大气压力的数值，其值越大，则气体的绝对压力越小，亦即越接近真空，所以叫为真空度，测定真空度的仪表叫做真空表。在图1—1—4b中上述的，B，，，的关系可用图1—1—5表示。在某一确定的状态下，气体的绝对压力保持不变，但是由于外界环境的变化，例如气候的突变，气压计的读数将发生变化，因此亦将发生变化；所以不是单值地与此确定状态对应，因而它不是一个状态参数，这可由图1—1—6看出。例用U形管测出某实验设备的出口压力是0．5mHg,而实验室内的气压计读数为750mmHg，求该实验设备的出口绝对压力是多少?解：利用式(1

8、—1—13)得实验设备的出口绝对压力是=750+0.5×1000=1250mmHg=1250×133.3=1.667×10Pa=1.67bar例1—1—4，氧气瓶上安装的压力表指示的压力为47.5bar，这时气压计上的读数为755mmHg,求瓶内氧气韵绝对压力是多少?解：气压计上的读数755mmHg换算为=1.007bar≈1bar代人式(1—1—13)得氧气瓶内的绝对压