压力容器介质特性

二、压力定义：
１、垂直作用于物体上的力叫做压力。
２、物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强。
３、公式：p=F/S 式中：p表示压强，单位帕斯卡，F表示压力，单位牛顿 （N） ，S表示受力面积。 ４、单位：在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称 帕（这是为了纪念科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的）， 用“Pa”表示，即牛顿／平方米， 1帕斯卡=1牛顿／米2， 即1Pa=1N／m2。压强的常用单位有帕、千帕、兆帕、千 克力／平方厘米、毫米水银柱等；力的单位用“牛顿(N)” 表示；面积的单位用“米2(m2)”和“厘米2(c m2)”表示。工 程所用压强单位“公斤力／厘米2”的换算关系为：
按定义①理解，摩尔是与原子等单元数目相关的一个量， 用来表示物质的数量。它与质量单位在概念上是有根本区 别的，当然不能称之质量，但与该基本单元数的质量又有 一定的内在联系。它不是质量单位，而是数量单位。只要 物系的基本单元的数目与0.012千克的碳-12原子数目相等， 该物质的量就是1摩尔。1811年，阿伏加德罗提出了在标 准状况（0℃,1atm）下，同体积任何气体均含有相同数目 的分子，而与气体的化学组成和物理性质无关的原理；后 来又发现在上述条件下对于22.41升的任何气体，其分子 数目均是6.023X1023这个数值称为阿伏加德罗常数，是 一种重要的自然常数，它不仅适用于气体，也适合于物质 的各种类型的化学单元（原子、分子、离子等）。所以， 1摩尔的基本粒子数=0.012千克碳-12的原子数 =6.023X1023个。如果某物系中含有基本单元是 6.023X1023个的3倍，那么该单元的物质的量就是3摩尔； 如果是5倍，就是5摩尔；依此类推。
压力容器介质
Ⅰ.物质常用参数 Ⅱ.物质三态 Ⅲ.物质的可燃性 Ⅳ.物质的毒性 Ⅴ.物质的腐蚀性 Ⅵ.几种介质的特性
Ⅰ.物质常用参数
物质的基本参数就是物质处于某种特定 条件下的物理量。物质的基本参数很多， 有状态参数、过程参数等。其中温度、压 力、摩尔等是物质最常用的基本参数。
一、温 度：
１、定义：宏观上，温度是物体冷热程度的量 度，微观上，温度是物体分子的不规则热 运动温烈程度的反映。温度愈高，物体分 子的不规则热运动愈激烈。 反之则下降， 当温度达到绝对零度时，分子热运动则完 全停止。
当容器内介质的压力低于外界大气压力时，则U型 管压力表的液面被大气压力压向与容器相连的一端， 形成液柱差H， H的压力值即为介质的压力低于大气 压力的部分，称为负压力或真空，简称负压。 只有当 表压力是负数时，绝对压力才有可能小于大气压力， 而出现负压。
通常所说的容器压力或介质压力均指表压力而言。 容器内介质的实际压力称为绝对压力，用符号“P绝” 来表示。用各种压力表测量容器介质的压力得到的压 力数值称为表压力，用‘P表’表示。
６、液体压强
(1)产生原因：由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以 液体对容器底部和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向 都有压强. (2)特点：液体的压强随深度增加而增大;在同一深度,液体 向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关. (3)计算：液体压强的计算公式是 p＝ρgh，式中ρ为液体 密度,单位用kg/m3(千克/立方米）;g＝9.8N/kg（一般不做 要求时缩略为g=10N/kg）;h是液体内某处的深度,单位用 m; p为液体压强,单位用Pa.
一、熔化和凝固：
熔化：物质由固态变成液态的过程。如：冰变成水。
凝固：物质由液态变成固态的过程。如：水结成冰。
人们想到是否所有的固体在熔化过程中是一 样的呢？我们可用硫代硫酸钠、松香来做实验， 把它们的熔化时间及温度记录了下来且把熔化时 间和温度以图像的形式画了下来
温
温
度
度
℃
℃
62
84
60
82
56
我们可用硫代硫酸钠松香来做实验把它们的熔化时间及温度记录了下来且把熔化时间和温度以图像的形式画了下来来做实验把它们的熔化时间及温度记录了下来且把熔化时间和温度以图像的形式画了下来温度5256606276808284温度3640444802468101214时间分6064687202468101214硫代硫酸钠的熔化图像图1松香的熔化图像图2温度时455055温度时657075根据实验中的数据描绘图像如下bccdd物质三态时间分024681012144045硫代硫酸钠的熔化图像时间分024681012146065松香的熔化图像3bc段硫代硫酸钠与松香各是什么状态
1公斤力／厘米2=10000公斤力／米２=9.8x104Pa
５、说明
①不少学科常常把压强叫做压力，同时把 压力叫做总压力。这时的压力不表示力，而是 表示垂直作用于物体单位面积上的力。所以不 再考虑力的矢量性和接触面的矢量性，而将压 力作为一个标量来处理。
在中学物理中，为避免作用力和单位面积 作用力的混淆，一般不用压力来表示压强。
大气受地心的吸引产生重力，所以包围在地球外面的 大气层对地球表面及其上的物体便产生了大气压力， 即所谓大气压。大气层越厚，压力就越大，反之就越 小。所以大气压力不是恒定不变的，高山上的大气压 就比海平面上的小。为了使计算有个统一基点，以往 我们将海平面上的大气压力1.033公斤力／厘米2(相当 于0.1MPa,MPa读作兆帕)，或735.6毫米汞柱称为1个 标准大气压，或一个物理大气压。
二、温度的度量：温度的量度实质上是温差的量度。
国际上规定的温度分度方法称为温标，是为了量度物体 温度的高低而对温度零点和分度方法所作的规定，也就 是温度的单位制，温标的规定是选取某种物质的两个恒 定的温度为基准点，在此两点之间加以等分来确定温度 单位的尺度称为度。
由于两个基准点之间所作的等分不同，因而出现了各 种不同的温标，常见的有摄氏温标、绝对温标、华氏温 标和列氏温标等数种。温度只能通过物体随温度变化的 某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺 叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度 的基本单位。温度没有高极点，只有理论低极点“绝对 零度”。“绝对零度”是无法通过有限步骤达到的。目 前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标 （°C）、热力学温标和国际实用温标。
Ⅱ.物质的状态
一、物质状态的变化
二、相平衡 三、临界状态 四、气体的基本定律
一、物质状态的变化 任何物质均由分子组成。按照分子运动学说，
物质的分子之间存在着一定的距离，并不停地作不 规则的热运动。分子的这种热运动总是倾向于使分 子相互分离。分子间又存在着相互作用的吸引力和 排斥力，前者使分子彼此趋向结合，后者使分子彼 此趋向分离。这种矛盾因素作用的结果，使分子形 成不同的聚集状态。气态、液态和固态就是物质的 三种主要聚集状态，传统称为物质三态。其中任何 一种聚集状态只能在一定的条件下（温度、压力等） 存在。当条件发生变化时，物质分子间的相互位置 就发生相应变化，即表现为状态的变化。
大气压强
影响大气压强的因素：①温度：温度 越高，空气分子运动的越强烈，压强越大； ②密度：密度越大，表示单位体积内空气 质量越大，压强越大。
绝对压力、表压力与负压力
当容器内介质的压力等于大气压力时，压力表的 指针指在零位。当容器内介质的压力大于大气压力时， 压力表的指针才会转动，表上才有读数。此时压力表 的读数就是容器内介质压力超出大气压力的部分，即 表压力，简称表压。
（一）摄氏温标（即摄氏温度，或叫百分度温标） 摄氏温标由摄尔修斯（1701至1744，瑞典天文
学家）于1742年提出。1889年第1届国际计量代表 大会决议取标准大气压力下的冰点为零度和水沸点 为100度作为两个基准点，在此两点之间分成100等 分，每一等分温度间隔即为1摄氏度，以符号℃表 示，并以t代表其读数。摄氏温标自此被定为国际 温标。
3.压力和压强是截然不同的两个概念：压力是支持面 上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面积大小 无关。
压强是物体单位面积受到的压力。 4.压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿， 踉一般力的单位是相同的。压强的单位是一个复合单位， 它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是 牛顿/平方米，称“帕斯卡”，简称“帕”。
②应力
物体由于外因或内因而变形时，在它内部 任一截面的两方即出现相互的作用力，单位截 面上的这种作用力叫做应力。
对于压强的定义，应当着重领会四个要点： 1.受力面积一定时，压强随着压力的增大而增大。
（此时压强与压力成正比） 2.同一压力作用在支承物的表面上，若受力面积不同，
所产生的压强大小也有所不同。受力面积小时，压强大； 受力面积大时，压强小。
三、摩尔
１、定义：摩尔是物质的量的单位，简称摩， 缩写符号是mol（在英国等一些国家常写成 mole）。此词早期用来表示克分子量，后来其含 义的应用范围扩展到所有化学单元如：电子、分 子、原子、离子、分子的成分（酸的氢原子、醇 类中的OH基）等等。摩尔是国际计量大会决议中 赋予摩尔的两条定义是：
①摩尔是一物系物质的量，该物系中所包含的基 本单元数与0.012千克碳-12的原子数相等。 ②在使用摩尔时，基本单元可以是原子、分子、 离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合。
工程上为了计算方便，把1公斤力／厘米２ (0.098MPa)的压力称为1个工程大气压。它与标准大 气压之间的换算关系为：1工程大气压= 0.986标准大 气压=735.6毫米汞柱
如果以水柱高度来计算压力时，其换算关系为： 1公斤力／米2=(9.8Pa) =1毫米水柱；1公斤力／厘 米2=0.098MPa=10000毫米水柱=10米水柱
（二）绝对温标（即热力学温度，曾谓开氏温标）
绝对温标由开尔文（1824~1907，英国物理学家）于1848年提 出，是国际上公认为最科学的温度计量的理论基础。理论指出，当 理想气体的温度达到绝对零度（即-273.15℃）时，气体的压强为零。 绝对温标就是以气体分子热运动停止状态的温度为零度，并参照摄 氏度的分度法建立温度单位尺度。1954年第10届国际计量大会规定 选取水的三相点（即水的固、液、汽三态平衡点）为基本定点，并 定义其温度为273.16K。由于绝对零度难以达到，绝对温标就无法 直接实现，因此，1960年第11届国际计量大会确定在标准大气压力 下的冰点为273.15K，水的沸点为373.15K。由于热力学温度的间 隔刻度和摄氏温度的间隔刻度完全相等，因此一个单位摄氏度等于 一个单位开氏度，唯一不同的是它们各自的起点不同，相差273.15。 如：温度为0 ℃时，摄氏温度t=0-273.15K=-273.15℃，而绝对温度 没有负值。1967年第13届国际计量大会通过以开尔文的名称定义， 简称开，以符号K表示，并以T代表其读数，温度间隔或摄氏度差可 以用摄氏度表示，也可以用开尔文表示，即当表示温度差和温度间 隔时；1℃=1K。在工程学科中，标准大气压力下水的冰点常取近似 值273K或273.2K。上述摄氏温标和绝对温标是我国法定计量单位。
按定义②理解，使用摩尔这个单位时，必须指明是什么
基本单元，比如3摩尔的氧分子、5摩尔的铁分子、7摩尔 的氢氧根离子等等。这里的基本单元-氧分子、铁原子、 氢氧根离子等不能省略。假如我们只说：“3摩尔”，就 好像只说“3”一样，是3个人还是3个座位？谁也不明白。 所以上例全义就是：
3摩尔的氧分子含有3X6.023X1023个氧分子。 5摩尔的铁原子含有5X6.023X1023个铁原子。 由于阿伏加德罗常数的数量级是1023，很难用它量度 物质，以0.012千克碳（同位素12C ）为计量物质的标准， 称为1摩尔碳原子。显然，1摩尔碳原子的质量是0.012千 克，其单位名称为千克/摩，符号为kg/mol。由于各元素 的原子量是不同的，所以不同元素的摩尔质量就有差别。 而气态物质在标准状况（0℃和101325Pa即1atm）下的 摩尔体积都可近似地取作22.4升。
由公式p＝ρgh可知,液体的压强大小只跟液体的密度ρ、 深度h有关,跟液体重、体积、底面积大小等其他因素都无 关.由公式p＝ρgh还可归纳出:当ρ一定,即在同一种液体中, 液体的压强p与深度h成正比;在不同的液体中,当深度h相 同时,液体பைடு நூலகம்压强p与液体密度ρ成正比.
7、大气压强 大气压力：地球表面被一层很厚的大气包裹着。
80
52
76
48
72
44
68
40
64
36
60
0 2 4 6 8 10 12 14 0
时间/分 硫代硫酸钠的熔化图像（图1）
2 4 6 8 10 12 14 松香的熔化图像（图2）
物质三态
根据实验中的数据描绘图像如下
55 温度/℃
D
75 温度/℃
D
C
50
70
B
C
45
65
时间/分 时间/分
B
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