工業(yè)上，把常溫常壓下(1atm 15℃)，呈現(xiàn)出氣態(tài)的物質(zhì)稱為氣體產(chǎn)品。

　　通常狀況:

　　1atm 25℃(在我所學(xué)的教材中是這樣的)

　　標(biāo)準(zhǔn)狀況:

　　1atm 0℃

　　特種氣體及工業(yè)氣體壓強(qiáng)：物體的單位面積上受到的壓力的大小叫做壓強(qiáng)

　　氣體壓強(qiáng)：根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論的解釋，氣體分子在不停地作無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中，分子與分子之間一方面相互碰撞，另一方面大量的分子又不停地和氣瓶?jī)?nèi)壁碰撞，從而形成了氣體作用于瓶壁的壓強(qiáng)。由此可見氣體的壓強(qiáng)(壓力)是氣體的大量分子對(duì)瓶壁撞擊的結(jié)果。

　　液體壓強(qiáng)：由于液體具有重力而產(chǎn)生的;為什么液體可以被包裝，由于具有粘滯阻力。

　　壓強(qiáng)單位：

　　1atm=101.325KPa=760mmHg=10mH2O

　　MPa、bar、Kgf/cm2 (工程大氣壓)、 Psi等等

　　思考題：上述單位的換算關(guān)系是怎樣的?!

　　溫度：指物體的冷熱程度，是客觀存在的，是度量物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的物理量。

　　攝氏溫標(biāo)：(瑞典天文學(xué)家攝爾維斯，Celsius，符號(hào)為℃ )攝氏溫標(biāo)的規(guī)定是:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水(冰)的熔點(diǎn)為0度,水的沸點(diǎn)為100度,中間劃分為100等份,每等份為1℃。1990溫標(biāo)(ITS-90)對(duì)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，規(guī)定攝氏溫標(biāo)由熱力學(xué)溫標(biāo)導(dǎo)出，0℃=273.15K，劃分不變。因此冰點(diǎn)并不嚴(yán)格等于0℃(1/10000級(jí)才有區(qū)別)，水的沸點(diǎn)不嚴(yán)格等于100℃(0.01級(jí)才有區(qū)別)

　　華氏溫標(biāo)：(德國(guó)物理學(xué)家丹尼爾·家百列·華倫海特 Fahrenheit，符號(hào)為℉)規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為32℉，水的沸點(diǎn)為212℉，中間有180等分，每等分為華氏1度。熱力學(xué)溫標(biāo)：也稱為開氏溫標(biāo)(Kelvin)：以零度為基點(diǎn)的溫度標(biāo)尺。零度即460℉/-273.15℃，在此溫度下分子處于停止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(0℃=273.15K)。

　　開氏溫標(biāo)，用符號(hào)K表示。是建立在卡諾循環(huán)基礎(chǔ)上的熱力學(xué)溫標(biāo)。規(guī)定攝氏零度以下273.15℃為零點(diǎn)，稱為零點(diǎn)。其分度法與攝氏溫標(biāo)相同(即溫標(biāo)上相差1K時(shí)，攝氏溫標(biāo)上也相差1℃);所不同的只是溫標(biāo)上水的冰點(diǎn)定為273.15K，沸點(diǎn)定為373.15K。目前中國(guó)已規(guī)定采用這種熱力學(xué)溫標(biāo)。

　　介紹一下：W.湯姆孫(William　Thomson) 和JJ.湯姆孫(發(fā)現(xiàn)電子)**三種溫度的換算關(guān)系：假設(shè)A為攝氏度，B為華氏度，T為開氏溫標(biāo)

　　純度：

　　表示一種混合物質(zhì)中含各組分的百分比例，有質(zhì)量百分比也有體積百分比同時(shí)也有摩爾百分比，在氣體行業(yè)中通常指體積百分比或者摩爾百分比。

　　在氣體行業(yè)內(nèi)部有這樣的簡(jiǎn)稱：N來表示

　　如：99%=2N;99.98%=3.8N等。

　　純度僅對(duì)純物質(zhì)而言。一般認(rèn)為:在混合物中,主要成分為在98%以上就是純物質(zhì),無論是質(zhì)量比、體積比還是摩爾比等。氣體純度的計(jì)算方法：C=1-∑Ci1PPm=1×10*3PPb=1×10*6PPt(現(xiàn)場(chǎng)演示)

　　質(zhì)量：

　　表示物質(zhì)多少的一個(gè)物理量。單位名稱千克，符號(hào)Kg。需要說明的是在中國(guó)重量是質(zhì)量的同義詞了。

　　這是因?yàn)樵谏钫Z(yǔ)言及貿(mào)易部門的技術(shù)語(yǔ)言中，人們習(xí)慣把質(zhì)量叫做重量。在氣瓶標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件中，對(duì)于工業(yè)氣體及特種氣體有關(guān)重量的常用術(shù)語(yǔ)有：

　　充裝量——氣瓶?jī)?nèi)充裝的氣體重量。

　　氣瓶?jī)糁?mdash;—瓶體及其不可拆連接件的實(shí)際重量(不包括瓶閥、瓶帽、防震圈等可拆件)。

　　空瓶重量——瓶體及其所有附件(填充物)的重量。只有乙炔氣瓶的空瓶重量包含填充物。

　　實(shí)瓶重量——氣瓶充裝氣體后的總重量。

　　在中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中質(zhì)量和重量沒有嚴(yán)格的區(qū)分的需要注意!!

　　工業(yè)及特種氣體體積：

　　由于氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)，氣體總是充滿整個(gè)氣瓶空間。一般情況下，氣體分子本身的體積可以忽略不計(jì)，所以說到氣瓶的容積，通常就是指氣瓶中氣體所占的體積。在法定計(jì)量單位中，體積是用“立方米”來表示，單位符號(hào)m3。氣瓶的容積單位名稱常用“升”來表示，是我國(guó)的法定計(jì)量單位，單位符號(hào)為L(zhǎng)。這里談一個(gè)大家通常要用的名詞“標(biāo)方”(標(biāo)準(zhǔn)體積)，符號(hào)是Nm3。關(guān)于“1標(biāo)方”的定義：在0℃，1個(gè)大氣壓下氣體所占據(jù)的體積。

　　注意：有些貴重氣體(如XE\KR等)，為計(jì)算價(jià)格方便，我們常需計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)體積。因?yàn)槌湓阡撈坷锏臍怏w是壓縮氣體，這些氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積到底是多少呢 ，一般有這樣的計(jì)算公式VB=10P×VP

　　VB 為標(biāo)準(zhǔn)體積， P為鋼瓶?jī)?nèi)實(shí)際壓力(單位為MPA)，VP為鋼瓶實(shí)際容積，這樣的計(jì)算很粗糙，沒有考慮壓縮因子。

　　工業(yè)及特種氣體摩爾質(zhì)量 ：

　　單位物質(zhì)的質(zhì)量叫摩爾質(zhì)量，也叫分子量。如氬的摩爾質(zhì)量為40克/摩爾，氮?dú)獾哪栙|(zhì)量(分子量)為28克/摩爾。

　　由量綱知識(shí)有：某些混合氣體的摩爾質(zhì)量的計(jì)算方法為(平均分子量)

　　A M= ∑ m/ ∑ n

　　B M=∑Mi×Ci (Ci為摩爾百分比)

　　工業(yè)及特種氣體摩爾體積：

　　單位物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)體積叫摩爾體積，大約為22.4升。室溫狀態(tài)下的摩爾體積大約為24升。

　　提示：所謂的單位物質(zhì)即是1摩爾的物質(zhì)， 1 摩爾就是 6.023×10*23 個(gè)分子或原子的集體。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下物質(zhì)的密度就可用摩爾質(zhì)量/摩爾體積得出，在室溫狀態(tài)下的氣體密度可用摩爾質(zhì)量/24，得出的密度單位為克/升(20)。

　　理想氣體：

　　理想氣體的概念：凡在溫度、壓力下均服從理想氣體狀態(tài)方程的氣體

　　理想氣體具有兩個(gè)特征：

　　A.分子本身必定不占有體積。

　　B.分子間無相互作用力。

　　從理想氣體的定義可以看出來，人們認(rèn)識(shí)氣體也是站在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上而建立的。

　　理想氣體狀態(tài)方程：

　　玻-瑪定律 PV=常數(shù) (n，T恒定)**物化P34

　　蓋-呂薩克定律 V/T=常數(shù) (n，P恒定)

　　阿伏加德羅定律 V/n=常數(shù) (P，T恒定)

　　上述三定律的特點(diǎn)是：

　　a.壓力不太高

　　b.溫度不太低、也不太高

　　c.他們研究氣體時(shí)沒有明確的理論指導(dǎo)

　　d.技術(shù)條件的限制,實(shí)驗(yàn)測(cè)量的精度也不是很高的

　　上述三定律客觀的反映了低壓氣體在溫度不是太低和太高的情況下服從PVT簡(jiǎn)單關(guān)系

　　克拉佩龍方程：PV=nRT

　　R氣體常數(shù)

　　**PV的物理量綱的單位是?

　　臨界溫度：氣體加壓液化所允許的高溫度;氣體在臨界溫度時(shí)發(fā)生液化所需要的小壓力，稱為臨界壓力;物質(zhì)在臨界溫度、臨界壓力下的摩爾體積，稱為臨界摩爾體積。

　　工業(yè)及特種氣體實(shí)際氣體的PVT性質(zhì)和分子間作用力

　　壓縮因子：Z=PV/(nRT)=PVm/(RT)

　　當(dāng)Z<1，表示實(shí)際氣體的Vm小于同樣條件下的理想值

　　當(dāng)Z>1，表示實(shí)際氣體的Vm大于同樣條件下的理想值

　　壓縮因子圖：Z=f(Pr，Tr)P42

　　分子間作用力(物理化學(xué)P26)

　　混合氣體遵循規(guī)律：

　　道爾頓分壓定律：P=∑Pi(低壓)

　　阿瑪格定律：　　V=∑Vi(低壓)

　　物質(zhì)狀態(tài)：

　　一般情況下：物質(zhì)分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。但是在實(shí)際的生產(chǎn)中有：固氣膜、固液膜、氣液膜存在。在表面化學(xué)的研究中也稱呼它們?yōu)槲镔|(zhì)的狀態(tài)。

　　理解上述狀態(tài),氣體的純化研究很有幫助，根據(jù)氣體的理化性質(zhì)設(shè)計(jì)出膜分離的工藝。CO2的閃蒸等。

　　氣體的液化和汽化：

　　氣體液化：氣體物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)化為液相的過程，稱為液化。

　　飽和蒸氣壓：一定的T下，物質(zhì)達(dá)到氣液平衡時(shí)氣相的壓力(也稱為汽)，從微觀的角度來看氣液平衡是一種宏觀動(dòng)態(tài)的平衡(蒸發(fā)速率和凝結(jié)速率相等)

　　氣體的汽化：液體物質(zhì)由液相變?yōu)闅庀嗟倪^程。

　　蒸發(fā)：發(fā)生在液相物質(zhì)表面的汽化現(xiàn)象;在溫度下都能發(fā)生

　　沸騰：在液相表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的汽化現(xiàn)象，是一種劇烈的汽化過程。