1、工业气体基本知识 1.温度 表示物体冷热程度的物理量 (物质分子运动平均动能的度量 )华 氏温标 (Fanrlenheit)-1714年规定 :水冰点为 320F-水沸点为 2120F-两点间 180等分为 1度摄氏温标 (Celsius)-1742年规定 :水冰点为 00C-水沸点为 1000C-两点间 100等分为 1度开氏温标 (Kelvin)-1848年 热力学温标规定纯水三相点为 273.16K(=0.010C),分度值同摄氏温标换算关系 : 0C=5/9(0F-32) 0F=9/5 0C+32K=0C+273.15 0C=K-273.152.压力单位面积上所受的垂直作用力。 (气体
2、分子不规则运动对容器壁撞击产生的一种作用的宏观表现,垂直于容器壁 )基本单位 帕斯卡 Pa=N/m2 牛顿 /平方米 (常用 MPa, KPa)标准大气压 (物理大气压 ) 地心引力对大气层作用的结果规定纬度 45度 ,海平面上常年平均空气压力为标准大气压 1atm=101325Pa工程大气压 公斤力 /平方厘米 at=kgf/cm2 =9.8 104 Pa=98 kPa(1kgf=1kg*9.8m/s2=9.8N-1 cm2 =1 m2 10-4)PSI 磅力 /平方英寸 lbf/in2 ( =6894.74Pa)PSI (Pounds per Square Inch) 1MPa=145 P
3、SI2.压力 (其他压力单位 )巴 BAR 气象常用压力单位 1bar=0.1MPa=100Kpa毫米汞柱 mmHg 133.32 Pa毫米水柱 mmH2O 9.81 Pa (10)英寸水柱 InchH2O 249.17 Pa(250)1bar = 750 mmHg = 10194 mmH2O = 401.33 InchH2O 绝压与表压绝压 = 表压 + 当地当时大气压 atmgauge g 表压 absolute a 绝压标准大气压 1atm=101325Pa3.密度 ,体积 ,流量 密度 - 单位体积物质所具有的质量 d=kg/m3流量 - 单位时间内通过流体的量 (体积 /质量 ) m
4、3/h, kg/h, Nm3/h质量 - 表示物质的多少的物理量 kg, g , lb, pound 0.4536 kg体积 - 表示气体所占体积 大小 m3, L, mL, Cubic Foot一定体积内的气体量随气体的压力和温度变化 ,给出气体体积时必须指出在什么温度和压力下。标准状态 : 0 0C, 101325Pa=1atm ( 700F,101.325kPa=1atm)Nm3(Normal Cubic Meter) SCF(Standard Cubic Foot)1Nm3( 氧 =1.43kg; 氮 =1.25kg;氩 =1.78kg;氢 =0.09kg;氦 =0.18kg;甲烷 =
5、0.72kg;丙烷 =2.0kg;二氧化碳 =1.98kg)l 标准立方米 Nm3 实际上不是一个体积单位,它表示气体的 质 量。4.纯度浓度 - 混合气体中某种成分的多少 % (体积或质量)纯度 - 对于产品,其成分占绝大多数,一般称之为纯度 %对于纯度较高的气体 ,一般是指出某些杂质的含量 PPM, PPBPPM=1/1000000 百万分之一 ; PPB=1/1000000000 十亿分之一对于气体纯度,除了工业氧,医用氧和乙炔等采用直接分析法外,大部分纯气和高纯气都采用 差减法 ,即通过分析各种杂质含量,求和,并减以 100%而得到气体纯度。所以,在提出 99.99或 99.999等纯
6、度指标时,必须同时提供杂质含量控制表,或指出该纯度所依据的标准号。露点露点 或水分露点是在恒定压力下,使气体中的水蒸汽饱和时的温度 。在一定压力下 ,气体中的含水量(绝对湿度 -g/m3或 ppm)与露点一一对应,可以通过测定露点来确定气体的绝对湿度。(含水量愈低,露点也愈低)所以,气体露点虽然用温度表示,但其物理含义是该气体水分含量!露点与湿度的对应关系 露点 克 /立方米 PPM 20 的相对湿度30 30.4 4186820 17.3 23079 100%10 9.4 12117 52.5%0 4.8 6020 26%-10 2.27 2560 11.5%-20 0.9 1020 4.4
7、1%-30 0.345 376 1.63%-40 0.125 127 0.56%-50 0.04 39.4-60 0.011 10.6-70 0.0028 2.55-80 0.0006 0.5265.热 ,功 ,能热量 -衡量传热过程中物体吸收或 放出能量大小的物理量 J 焦耳冷量 -吸收热量的能力 J 焦耳功 -力与在其作用方向位移的乘积 J =N*M 焦耳 =牛顿 *米功率 -单位时间所作的功 W =J/S 瓦 =焦耳 /秒能量 -作功的能力或本领 (动能 ,位能等 )内能 -物体内部所具有的能量 :气体分子热运动动能 温度气体分子 间相互作用 压力 /比容当气体加热或作功时会改变气体的内能 ,表现为温度 ,压力等的变化6.理想气体定律 玻意尔 -马略特定律 : 当一定质量气体 温度不变 时 ,压力与比容成反比 pv=常数查理定律当 一定质量的气体 体积不变 时 ,绝对温度与压力成正比 p/T=常数盖 .吕萨克定律当一定质量气体 压力不变 时 ,绝对温度与比容成正比 v/T=常数以上三个定律的综合即为理想气体定律 pv-RT所谓 理想气体 即完全符合理想气体定律的气体 。 实际上真正的理想气体是不存在的 , 当气体的压力不太大 ; 温度不太低时可近似地看作是理想气体 。