290 热力学-理想气体-状态方程 理想气体状态方程 pv=RT 式中,p为理想气体压力,Pa;v为理想气体比容,m3/mol;R为气体常数,8.314J/(mol.K);T为理想气体温度,K。 应用示例 室内某40L氧气钢瓶中氧气压力15atm,试估算钢瓶中氧气还有多少kg? 基本思路 已知钢瓶容积 V=40L=0.04m3 计算钢瓶内氧气量还需要氧气密度或比容(比容的倒数即为密度)。 氧气比容可用状态方程计算得到,压力为15atm、温度为室温的氧气可近似作为理想气体处理。 计算过程 已知氧气压力: p=15atm=15*101325 Pa 氧气在室内,取室温20℃,即: T=20+273=293 K 代入理想气体状态方程,可得氧气比容为: v=RT/p=8.314*293/(15*101325)=0.0016 m3/mol 氧气密度为: ρ=1/v=1/0.0016=625 mol/m3 1mol氧气0.032kg,因此: ρ=625*0.032=20 kg/m3 因此钢瓶内氧气的量为: M=ρV=20*0.04=0.8 kg 研讨 什么情况下计算气体比容或密度时可近似作为理想气体处理? 了解容器内工质量的其他方法还有哪些? 采用普通机械式压力表测量钢瓶内气体压力时,钢瓶内气体实际压力与压力表读数之间有什么关系? |
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