一、氣體的標準狀態是什么
氣體標準狀態指(zhi)系統在一(yi)定溫度,出自天(tian)然氣流(liu)量的(de)標準孔板(ban)計算方法(fa)。通常,一(yi)個(ge)化學反應的(de)標準狀態是指(zhi)系統在一(yi)定溫度,100KPa的(de)外壓(ya),且生(sheng)成氣體的(de)分壓(ya)也為100KPa下。
氣體的(de)標(biao)準狀態目(mu)前有三種(zhong)不同的(de)表述(shu):
1、溫度273.15K(0℃)、壓強(qiang)101.325kPa。
1954年第十屆(jie)國(guo)際計量大(da)會(CGPM)協(xie)議的(de)標(biao)(biao)準(zhun)狀態(tai)是:溫度(du)273.15K(0℃),壓強101.325kPa。世界各(ge)國(guo)科技領(ling)域廣泛采用這一(yi)標(biao)(biao)態(tai)。SH3005-1999《石(shi)油化(hua)工自動(dong)化(hua)儀(yi)表選型設計規(gui)范》采用的(de)也是這一(yi)標(biao)(biao)準(zhun)狀態(tai)(5.1.1條)。
2、溫(wen)度288.15K(15℃),壓強101.325kPa。
國際(ji)標(biao)(biao)準化組織(zhi)和美國國家標(biao)(biao)準規(gui)定以溫度288.15K(15℃),壓(ya)強101.325kPa作為計量(liang)(liang)氣(qi)體體積流量(liang)(liang)的標(biao)(biao)態。
3、溫度293.15K(20℃),壓(ya)強101.325kPa。
GB/T21446-2008《用(yong)標準孔板流(liu)量(liang)計測量(liang)天(tian)然(ran)氣(qi)流(liu)量(liang)》、SY/T6143-2004《天(tian)然(ran)氣(qi)流(liu)量(liang)的標準孔板計量(liang)方法》采用(yong)的是(shi)這(zhe)一標準狀態。
二、工業氣體工況和標況的區別
工況(kuang):實際工作狀態下的(de)流(liu)量,單位:m3/h
標況:溫度20℃、一(yi)個大氣壓(101.325kPa)下的流量(liang),單位:Nm3/h
注意:通常所(suo)指的(de)標(biao)況(kuang)是溫度為0℃(273.15開爾文)和壓強(qiang)為101.325千帕(1標(biao)準大氣壓,760毫(hao)米汞柱)的(de)情況(kuang),區別(bie)于我(wo)國工業氣體標(biao)況(kuang)的(de)規定(ding)。
兩(liang)種狀(zhuang)態下(xia)的單位都(dou)是一樣(yang)的,只(zhi)是對應(ying)的流量(liang)不同(tong)而已。另(ling)外(wai)不同(tong)國家所指的標態也不一樣(yang)。
三、工業氣體工況和標況如何換算
根(gen)據理(li)(li)想(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)氣體狀(zhuang)態方程為pV=nRT。這(zhe)個方程有4個變量:p是指理(li)(li)想(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)氣體的(de)壓強,V為理(li)(li)想(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)氣體的(de)體積,n表示氣體物質的(de)量,而T則表示理(li)(li)想(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)氣體的(de)熱(re)力(li)學溫(wen)度;還有一(yi)個常(chang)(chang)量:R為理(li)(li)想(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)氣體常(chang)(chang)數。
PV/T=nR為(wei)常數,所以P1×V1/T1=P2×V2/T2
設標況下體積流(liu)量為V0,溫度T0=273+20=293k,壓力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa,
工況下(xia)體積流量(liang)為V,溫度T(攝氏(shi)度),壓力(li)P(表壓力(li),Mpa),忽略壓縮因子的(de)變(bian)化有V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0
所以工況(kuang)(kuang)和標(biao)況(kuang)(kuang)的換算(suan)公(gong)式(shi)為:V=V0*0.101325*(T+273)/293/(P+0.101325)