理想气体状态方程

分类: 气压、真空、液压 |
1.理想气体状态方程:研究一定质量气体的三个状态量:压强、温度、体积之间的关系
2.公式:PV = nRT
1) P为气体压强,单位Pa;
2) V为气体体积,单位m3;
3) n为气体的物质的量,单位mol;
4) T为体系温度,单位K;
5) R为比例系数,为常数,不同状况下数值有所不同,单位是J/(mol•K)
3.三种特殊情况:
1)波义耳定律:一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比。具体公式: P1V1=P2V2
2)一定质量的气体,在压强不变的情况下,它的体积跟热力学温度成正比。具体公式:
V1/T1=V2/T2
V1/T1=V2/T2
3)一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减小)的压强等于它在0℃时压强的1/273
4.应用1:
问:压力容器装满最大压力压缩空气后释放出来的空气体积是压力容器容积的几倍?
答:应用波义耳定律:P1V1=P2V2,P均使用绝对压力。当压力容器显示的压力(表压力)是0.1MPa时,其真实的绝对压力是0.2MPa,那么释放出来的空气体积就是压力容器体积的2倍。同理,当压力容器的表压力为P(MPa),释放前其绝对压力是P1=P
0.1(MPa),释放前压力容器体积是V1,释放后大气压力为P1=0.1MPa,释放后空气体积是V2,按照P1V1=P2V2,则:V2=(P
0.1)/0.1
P的单位为MPa 。
举例:假如压力容器内压0.6MPa(表压),则释放后的气体容积是压力容器容积的7倍。
P的单位为MPa 。
举例:假如压力容器内压0.6MPa(表压),则释放后的气体容积是压力容器容积的7倍。
5、应用2:低真空环境下计算体积变化后压力的变化。
6、应用3:工况、标况环境下流量的变化