工业气体知识

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 atm
gauge
g
表压
absolute
a
绝压
标准大气压 1atm=101325Pa
3.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) m3/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）
工业气体基本知识
ASU
October 2005 Liu Jian-min
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
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, PPB PPM=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。
PSI
磅力/平方英寸 lbf/in2 （=6894.74Pa)
PSI (Pounds per Square Inch) 1MPa=145 PSI
2.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)
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)
5.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 冷量---吸收热量的能力
J 焦耳 J 焦耳
功-----力与在其作用方向位移的乘积 J =N*M
功率---单位时间所作的功
W =J/S
焦耳=牛顿*米 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:
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=0.72kg；丙烷=2.0kg；二氧化碳=1.98kg）
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。
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wk.baidu.com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 ℃ 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80
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) K=0C+273.15
0F=9/5× 0C+32 0C=K-273.15
2.压力
单位面积上所受的垂直作用力。(气体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)
克/立方米 30.4 17.3 9.4 4.8 2.27 0.9 0.345 0.125 0.04 0.011
0.0028 0.0006
PPM 41868 23079 12117 6020 2560 1020
376 127 39.4 10.6 2.55 0.526
20℃的相对湿度
100% 52.5% 26% 11.5% 4.41% 1.63% 0.56%
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
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
N2
20.93 78.1
1.105 0.9669 31.9988 28.0134
1141.6 808.3
-183.0 -195.8
50.79 -118.4
33.94 -146.9
氩
氦
氢
Ar
He
H2
0.933 5PMV 0.5PMV
比重和分子量
1.380 0.138 0.0695
p/T=常数 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。
7.空气的组成
7.空气的组成
空气 --
100%
1.000 28.96
--
-194
---
氧
氮
O2