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第一章 气体基知识
第一章 气体基础知识
第一节 基本概念
一、分子原子与元素
1、分子:是物质保持其化学性质的最小微粒。
2、原子:是组成分子的更小微粒,它不保持原物质的性质。
3、元素:性质相同的一类原子称元素。
二、压强
(一)气体压强
1、气体的压强:大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
2、气体的压强跟温度有关,温度升高压强增大
3、气体的压强跟压缩程度有关,一定量的气体,体积减少,压强增大。
(二)压力的法定计量单位
1、 兆帕(MPa); 千帕(kPa); 帕(Pa)
2、千克力/厘米2(kgf/cm2)
3、巴和毫巴符号为 bar 和 mbar
(三)常见压力单位换算
1兆帕(MPa)=10千克力/厘米2(kgf/cm2)= 10bar
三、温度
1、温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
2、目前国际上用得较多的温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)、热力学温标(K)
3、我国使用摄氏度,其结冰点是0°C,沸点为100°C。
4、华氏度结冰点是32°F,沸点为212°F。
5、绝对零度:当达到这一温度时所有的原子和分子热运动都将停止。是温度的最低极限,相当于-273.15℃,
四、质量与体积
1、质量(m):物体含有物质的多少叫质量。质量不随物体形状、状态、空间位置和温度的改变而改变,质量的单位是吨、千克 kg
2、体积(V):是指物质或物体所占空间的大小;占据一特定容积的物质的量,体积的单位是m3, dm3 (立方米,升)
3、密度:单位体积的质量叫做这种物质的密度,单位是ρ
ρ= m/ V
第二节 物质的状态
一、物质状态的变化状态:
1、物质状态气态、液态和固态;
2、物质从一种状态变为另一种状态,叫做物态变化
3、熔化、凝固、气化、液化、升华、凝华。
(1)气化:将液态物质转化为有气体物质生成的过程
(2)液化:物质由气态转变为液态的过程或物质由固态转变为液态的过程
(3)凝固:物质由液态转变为固体的过程
(4)升华:固态物质不经过液态阶段直接变为气体
(5)熔化:是物质从固态变成液态的过程。
(6)凝华:物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象
二、相平衡:当一个多相系统中各相的性质和数量均不随时间变化时,称此系统处于相平衡。
1、从宏观上看,没有物质由一相向另一相的净迁移,
2、从微观上看,不同相间分子转移并未停止,只是两个方向的迁移速率相同而已。
三、临界状态
1、物质的气态和液态平衡共存时的一个边缘状态。2、在此状态时,气液之间的分界面消失,处于临界状态的温度、压力和密度,分别称为临界温度、临界压力和临界密度。可用临界点表示。
3、临界温度:物质处于临界状态时的温度,物质以液态形式出现的最高温度。温度不超过某一数值,对气体进行加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度叫该气体的临界温度。
4、临界压力:在临界温度下,使气体液化所必须的最小压力叫临界压力。
5、 通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体,把在临界温度以下的气态物质叫做汽。
四、气体的基本定律
1、玻—马定律:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强P与体积V成反比.
玻意耳定律的公式 PV=常量 或者P1V1=P2V2
2、查理定律: 一定质量的气体在体积不变的情况下,其压强与热力学温度成正比。
3、吕萨克定律:压强不变时,一定质量气体的体积跟热力学温度成正比,分子本身的体积和分子间的作用力都可以忽略不计的气体,称为是理想气体一般气体均可视为理想气体。
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