一、氣體的標準狀態是什么
氣(qi)體標(biao)(biao)準(zhun)狀(zhuang)態指系統在(zai)一定溫度,出自天然(ran)氣(qi)流量(liang)的(de)標(biao)(biao)準(zhun)孔板計算方法(fa)。通常,一個(ge)化學反(fan)應的(de)標(biao)(biao)準(zhun)狀(zhuang)態是(shi)指系統在(zai)一定溫度,100KPa的(de)外壓(ya),且生成氣(qi)體的(de)分(fen)壓(ya)也為100KPa下。
氣體的標準狀(zhuang)態目前有三種不同的表述(shu):
1、溫(wen)度273.15K(0℃)、壓強101.325kPa。
1954年第十屆(jie)國際計(ji)量大(da)會(hui)(CGPM)協議的標準狀態(tai)(tai)是:溫度273.15K(0℃),壓(ya)強101.325kPa。世界(jie)各國科技領(ling)域廣(guang)泛采用(yong)這(zhe)一標態(tai)(tai)。SH3005-1999《石油化工自動化儀表選型(xing)設計(ji)規范》采用(yong)的也是這(zhe)一標準狀態(tai)(tai)(5.1.1條(tiao))。
2、溫度288.15K(15℃),壓強101.325kPa。
國際(ji)標準化(hua)組織和美國國家標準規定以溫度288.15K(15℃),壓強101.325kPa作為計量(liang)氣體(ti)體(ti)積(ji)流量(liang)的標態。
3、溫度293.15K(20℃),壓強101.325kPa。
GB/T21446-2008《用標準孔(kong)(kong)板(ban)流量(liang)(liang)計測量(liang)(liang)天然(ran)氣流量(liang)(liang)》、SY/T6143-2004《天然(ran)氣流量(liang)(liang)的標準孔(kong)(kong)板(ban)計量(liang)(liang)方(fang)法》采用的是這(zhe)一標準狀態。
二、工業氣體工況和標況的區別
工況:實際工作狀(zhuang)態下的流量(liang),單(dan)位:m3/h
標況:溫(wen)度20℃、一個(ge)大(da)氣壓(101.325kPa)下的流量,單位:Nm3/h
注意:通常(chang)所(suo)指的(de)標(biao)況是(shi)溫度為(wei)0℃(273.15開(kai)爾文(wen))和壓(ya)強為(wei)101.325千帕(1標(biao)準(zhun)大氣(qi)壓(ya),760毫米汞柱)的(de)情況,區別于(yu)我(wo)國(guo)工業氣(qi)體標(biao)況的(de)規定。
兩種狀態(tai)下的單(dan)位都是一樣(yang)的,只是對(dui)應的流量不(bu)同(tong)而已。另(ling)外不(bu)同(tong)國家所指的標態(tai)也不(bu)一樣(yang)。
三、工業氣體工況和標況如何換算
根(gen)據理(li)想(xiang)氣(qi)體狀(zhuang)態(tai)方(fang)程(cheng)(cheng)為(wei)pV=nRT。這(zhe)個方(fang)程(cheng)(cheng)有(you)4個變量(liang):p是指理(li)想(xiang)氣(qi)體的(de)壓強,V為(wei)理(li)想(xiang)氣(qi)體的(de)體積,n表示氣(qi)體物質的(de)量(liang),而T則表示理(li)想(xiang)氣(qi)體的(de)熱力學溫度(du);還(huan)有(you)一(yi)個常量(liang):R為(wei)理(li)想(xiang)氣(qi)體常數。
PV/T=nR為常數,所以(yi)P1×V1/T1=P2×V2/T2
設標況(kuang)下體積流量(liang)為(wei)V0,溫度T0=273+20=293k,壓力(li)P0=101.325Kpa=0.101325Mpa,
工況下(xia)體積流量(liang)為(wei)V,溫度(du)T(攝(she)氏度(du)),壓(ya)力(li)P(表壓(ya)力(li),Mpa),忽略壓(ya)縮因子的變化有V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0
所以(yi)工(gong)況和標(biao)況的換算公式為:V=V0*0.101325*(T+273)/293/(P+0.101325)