一、氣體的標準狀態是什么
氣體標(biao)準狀(zhuang)(zhuang)態指(zhi)系(xi)統在一定溫(wen)(wen)度,出自天然氣流量的(de)(de)標(biao)準孔(kong)板計算方法。通常,一個(ge)化學反(fan)應的(de)(de)標(biao)準狀(zhuang)(zhuang)態是指(zhi)系(xi)統在一定溫(wen)(wen)度,100KPa的(de)(de)外壓(ya),且生成氣體的(de)(de)分壓(ya)也(ye)為(wei)100KPa下(xia)。
氣(qi)體(ti)的(de)(de)標準狀態(tai)目前有三(san)種不同的(de)(de)表述(shu):
1、溫(wen)度273.15K(0℃)、壓強101.325kPa。
1954年第十屆國際(ji)計(ji)量(liang)大會(hui)(CGPM)協議的標準(zhun)狀(zhuang)態是:溫度273.15K(0℃),壓(ya)強101.325kPa。世界各國科技領域廣泛采用這(zhe)一標態。SH3005-1999《石油化(hua)工自動化(hua)儀表選(xuan)型(xing)設計(ji)規范》采用的也是這(zhe)一標準(zhun)狀(zhuang)態(5.1.1條(tiao))。
2、溫度(du)288.15K(15℃),壓強101.325kPa。
國(guo)際標(biao)準(zhun)化組(zu)織(zhi)和美(mei)國(guo)國(guo)家標(biao)準(zhun)規(gui)定以溫(wen)度288.15K(15℃),壓強101.325kPa作為(wei)計量(liang)氣體體積流(liu)量(liang)的標(biao)態。
3、溫度293.15K(20℃),壓強101.325kPa。
GB/T21446-2008《用(yong)標準(zhun)(zhun)孔板流(liu)量(liang)(liang)計測量(liang)(liang)天然氣流(liu)量(liang)(liang)》、SY/T6143-2004《天然氣流(liu)量(liang)(liang)的標準(zhun)(zhun)孔板計量(liang)(liang)方法》采用(yong)的是這(zhe)一標準(zhun)(zhun)狀態(tai)。
二、工業氣體工況和標況的區別
工況:實際(ji)工作狀態下的流量,單位:m3/h
標況:溫度20℃、一個大氣壓(ya)(101.325kPa)下(xia)的流(liu)量(liang),單位:Nm3/h
注意:通常所指的標(biao)況是溫度(du)為0℃(273.15開爾文(wen))和壓強為101.325千帕(1標(biao)準大氣壓,760毫米汞柱)的情況,區(qu)別于我國工業氣體標(biao)況的規定。
兩種(zhong)狀態下(xia)的單位(wei)都是一(yi)樣(yang)的,只是對(dui)應(ying)的流(liu)量不(bu)同而(er)已。另外不(bu)同國家所指的標(biao)態也不(bu)一(yi)樣(yang)。
三、工業氣體工況和標況如何換算
根據(ju)理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)(ti)狀態方程為pV=nRT。這個方程有4個變(bian)量:p是指(zhi)理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)壓強,V為理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)體(ti)(ti)積,n表(biao)示氣(qi)體(ti)(ti)物(wu)質的(de)量,而T則表(biao)示理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)熱力學(xue)溫度;還有一個常量:R為理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)(ti)常數。
PV/T=nR為常數,所以P1×V1/T1=P2×V2/T2
設標況下(xia)體積流量為(wei)V0,溫度T0=273+20=293k,壓力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa,
工況下體積流量為V,溫(wen)度T(攝氏度),壓力P(表壓力,Mpa),忽略壓縮因子(zi)的(de)變化有(you)V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0
所以工況(kuang)和(he)標況(kuang)的換算(suan)公式為:V=V0*0.101325*(T+273)/293/(P+0.101325)