一、氣體的標準狀態是什么
氣(qi)體標準(zhun)狀態指系統在(zai)一(yi)(yi)定溫(wen)度,出自天然氣(qi)流量的標準(zhun)孔板計算方法。通常,一(yi)(yi)個化學(xue)反應的標準(zhun)狀態是指系統在(zai)一(yi)(yi)定溫(wen)度,100KPa的外(wai)壓,且生(sheng)成氣(qi)體的分壓也為100KPa下。
氣體的(de)標準(zhun)狀態目前有三種(zhong)不同(tong)的(de)表述(shu):
1、溫度273.15K(0℃)、壓強(qiang)101.325kPa。
1954年第(di)十屆(jie)國際計(ji)量大會(CGPM)協(xie)議的標(biao)準狀態是:溫度273.15K(0℃),壓(ya)強101.325kPa。世(shi)界(jie)各國科技領域(yu)廣泛采用(yong)(yong)這一標(biao)態。SH3005-1999《石油化(hua)工自(zi)動(dong)化(hua)儀表選型設計(ji)規范》采用(yong)(yong)的也(ye)是這一標(biao)準狀態(5.1.1條(tiao))。
2、溫度288.15K(15℃),壓強(qiang)101.325kPa。
國(guo)(guo)際標(biao)準(zhun)化(hua)組織和(he)美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)規定以溫度288.15K(15℃),壓強101.325kPa作為計(ji)量氣體體積流(liu)量的(de)標(biao)態。
3、溫度293.15K(20℃),壓(ya)強101.325kPa。
GB/T21446-2008《用標準孔(kong)板(ban)流量(liang)計測量(liang)天然(ran)氣(qi)流量(liang)》、SY/T6143-2004《天然(ran)氣(qi)流量(liang)的標準孔(kong)板(ban)計量(liang)方(fang)法(fa)》采用的是這一標準狀態。
二、工業氣體工況和標況的區別
工況:實際工作(zuo)狀態下(xia)的(de)流量(liang),單位(wei):m3/h
標況:溫度20℃、一個大(da)氣壓(101.325kPa)下的流量(liang),單位:Nm3/h
注意:通常所指的標況是溫(wen)度為(wei)0℃(273.15開爾文)和壓強為(wei)101.325千帕(1標準(zhun)大(da)氣(qi)壓,760毫(hao)米汞柱)的情況,區(qu)別于我國(guo)工業氣(qi)體標況的規(gui)定(ding)。
兩(liang)種狀態下的(de)(de)單位都是一樣(yang)的(de)(de),只是對(dui)應的(de)(de)流量不(bu)同(tong)(tong)而已。另外不(bu)同(tong)(tong)國家(jia)所指的(de)(de)標態也不(bu)一樣(yang)。
三、工業氣體工況和標況如何換算
根據(ju)理想(xiang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)狀態方程(cheng)為pV=nRT。這個(ge)(ge)(ge)方程(cheng)有(you)4個(ge)(ge)(ge)變量(liang):p是指(zhi)理想(xiang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)壓強,V為理想(xiang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)體(ti)積,n表示氣(qi)(qi)(qi)體(ti)物質的(de)(de)量(liang),而T則表示理想(xiang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)熱力(li)學溫度;還有(you)一個(ge)(ge)(ge)常量(liang):R為理想(xiang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)常數。
PV/T=nR為(wei)常數,所以P1×V1/T1=P2×V2/T2
設(she)標況下體(ti)積流(liu)量(liang)為V0,溫度(du)T0=273+20=293k,壓力(li)P0=101.325Kpa=0.101325Mpa,
工(gong)況下體積流量為V,溫度(du)T(攝氏度(du)),壓力(li)P(表壓力(li),Mpa),忽(hu)略(lve)壓縮因(yin)子的變化有V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0
所以工況和標(biao)況的換算公式為(wei):V=V0*0.101325*(T+273)/293/(P+0.101325)