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《气相基础知识》ppt课件•气相基本概念•气相的组成•气相的物理性质CATALOGUE•气相的计算基础目录•气相的流动特性•气相的传递现象•气相的应用领域CHAPTER01气相基本概念气相的定义气相是物质的一种聚集状态,指气体状态的物质在常温常压下,除特别说明外,我们平常所接触到的物质都是气态、液态或固态气相是指气体分子在空间中的聚集状态,不涉及物质的具体组成和分子之间的相互作用气相是物质的一种聚集状态,与液相和固相不同在气相中,分子之间的距离较大,相互作用力较小,分子可以自由移动这种聚集状态使得气体具有一些独特的性质和行为气相的特性扩散性01由于气体分子之间的距离较大,相互作用力较小,气体具有较好的扩散性扩散性是指气体分子能够快速地从一个区域移动到另一个区域,使得气体能够均匀地分布可压缩性02气体可以被压缩,这是因为气体分子之间的距离较大,可以通过施加压力来减小分子之间的距离,从而改变气体的体积和密度可压缩性使得气体可以被存储和运输热传导性03气体也具有较好的热传导性,热量可以通过气体分子之间的碰撞传递热传导性使得气体可以对流和传递热量气相与液相、固相的关系气相、液相和固相是物质三种不同的聚集状态在一定的温度和压力下,物质可以在这三种状态之间转变例如,水可以在常温常压下为液态,但在低温或高压下可以变为固态(冰)或气态(水蒸气)气相、液相和固相在分子排列、分子间相互作用力和物理性质等方面都有所不同了解物质在这三种状态下的性质和行为对于科学研究、工业生产和日常生活中都有着重要的意义CHAPTER02气相的组成单一气体的组成单一气体由同一种元单一气体的物理性质素组成的纯净物,如因气体种类而异,如氢气、氧气等颜色、状态、气味等单一气体的化学性质由其组成的元素决定混合气体的组成混合气体是由两种或两种以上气体混混合气体的化学性质取决于组成气体合而成的气体的化学性质混合气体的性质取决于组成气体的种类和比例气体组分的表示方法质量分数表示组成气体的质量占总质量的比摩尔分数例表示组成气体的摩尔数占总摩尔数的比例体积分数表示组成气体的体积占总体积的比例CHAPTER03气相的物理性质温度总结词温度是气相物理性质中重要的参数之一,它反映了气体的热状态详细描述温度是气体分子热运动的剧烈程度的度量,通常用摄氏度、华氏度或开尔文等单位表示在气相中,温度越高,气体分子的热运动越剧烈,气体的能量越高压力总结词压力是气相物理性质中重要的参数之一,它反映了气体对容器壁的压强详细描述压力是指气体分子对容器壁的撞击力所产生的压强,通常用帕斯卡、大气压或磅力磅等单位表示在气相中,压力越大,气体分子对容器壁的撞击力越强,气体的密度也越大密度总结词密度是气相物理性质中重要的参数之一,它反映了气体的质量分布详细描述密度是指单位体积内的气体质量,通常用千克每立方米或磅每立方英寸等单位表示在气相中,密度越小,气体分子之间的平均距离越大,气体的膨胀性越好粘度总结词详细描述粘度是气相物理性质中重要的参数之一,粘度是指气体分子之间因相对运动而产生它反映了气体分子之间的内摩擦力的内摩擦力的大小,通常用帕斯卡秒或泊VS等单位表示在气相中,粘度越小,气体分子之间的相对运动越容易,气体的流动性越好导热系数总结词导热系数是气相物理性质中重要的参数之一,它反映了气体热传导的能力详细描述导热系数是指气体在单位时间内通过单位面积所传递的热量的大小,通常用瓦每米每摄氏度或英热单位每平方英尺每小时等单位表示在气相中,导热系数越小,气体热传导的能力越差,气体的保温性能越好CHAPTER04气相的计算基础理想气体定律理想气体定律理想气体状态方程理想气体常数PV=nRT,其中P表示压力,V表描述了理想气体在等温、等压或是一个恒定的常数,用于描述理示体积,n表示摩尔数,R表示气等容条件下,压力、体积、摩尔想气体的性质它与气体的种类体常数,T表示温度该定律描数和温度之间的关系和温度有关述了理想气体的压力、体积、温度和摩尔数之间的关系真实气体定律真实气体定律描述了真实气体在一定条件下,压力、体积、摩尔数和温度之间的关系与理想气体定律相比,真实气体定律考虑了气体分子之间的相互作用和分子本身的体积范德华方程是描述真实气体行为的著名方程之一,它考虑了分子之间的吸引力和排斥力对气体压力的影响真实气体常数与理想气体常数不同,真实气体常数考虑了气体分子之间的相互作用和分子本身的体积气体常数010203气体常数定义气体常数表气体常数的应用描述气体性质的常数,通列出了一些常见气体的气在化学反应平衡计算、热常表示为R或RRRRR它体常数值,方便查阅和使力学计算等领域中有着广与气体的种类和温度有关用泛的应用气体热容气体热容定义气体热容的分类气体热容的应用表示气体吸收热量时温度升高根据温度范围,可以分为等容在计算化学反应平衡常数、反热容和等压热容等容热容表或降低的物理量它与气体的应速率、热力学函数等过程中示气体在体积不变的情况下吸种类、温度和压力有关有着广泛的应用收热量时的温度变化;等压热容表示气体在压力不变的情况下吸收热量时的温度变化CHAPTER05气相的流动特性稳定流动与不稳定流动稳定流动流体的速度、压力、密度等物理量在流动过程中不随时间变化的流动状态不稳定流动流体的速度、压力、密度等物理量随时间变化的流动状态不稳定流动常常导致流体行为的剧烈变化,如湍流层流与湍流层流湍流当流体的流速较低时,流体会分层流动,当流体的流速较高时,流体会出现混掺、互不混合,这种流动状态称为层流层流是旋转和强烈的不规则波动,这种流动状态称一种相对稳定的流动状态为湍流湍流是一种非常复杂的流动状态,涉及到大量的流体动力学现象流量与流速的关系流量单位时间内流过某一固定截面的流体量流量的大小取决于流速的大小和管道截面积的大小流速流体在管道中的速度流速的大小直接影响到流量,流速越大,流量也越大同时,流速还受到流体性质、管道形状和粗糙度等多种因素的影响CHAPTER06气相的传递现象扩散现象扩散现象扩散系数扩散方程是指物质分子从高浓度区表示物质扩散能力的物理描述扩散现象的数学方程,域向低浓度区域转移,直量,其大小取决于物质的通过求解可以得到扩散物到均匀分布的现象性质、温度和压力质的浓度分布分子传递现象分子传递现象是指气体分子之间相互碰撞而传递动量和能量的现象分子传递系数表示气体分子传递能力的物理量,与气体的性质、温度和压力有关分子传递方程描述分子传递现象的数学方程,通过求解可以得到气体压力和速度分布对流传质对流传质是指流体中由于浓度差引起的物质传递现象,包括自然对流和强制对流对流传递系数表示对流传递能力的物理量,与流体的性质、温度和压力有关对流传递方程描述对流传递现象的数学方程,通过求解可以得到物质浓度分布和传递速率CHAPTER07气相的应用领域工业生产化工生产01气相在化工生产中发挥着重要作用,如合成氨、尿素、乙烯等石油工业02气相在石油工业中用于石油的开采、运输和加工,如天然气、石油气的分离和液化等冶金工业03气相在冶金工业中用于金属的冶炼和精炼,如钢铁、有色金属等环境保护大气污染控制气相技术可用于减少大气中的污染物,如烟尘、二氧化硫等废气处理气相技术可用于废气的处理和净化,如工业废气、汽车尾气等温室气体减排气相技术可用于减少温室气体的排放,如二氧化碳、甲烷等科学研究化学研究气相在化学研究中用于研究物质的性质、结构和反应机理等材料科学研究气相在材料科学研究中用于制备和表征各种材料,如纳米材料、薄膜材料等天文学研究气相在天文学研究中用于观测和研究宇宙中的气体和尘埃等THANKSFORWATCHING感谢您的观看。