一、氣體的標準狀態是什么
氣體標準狀(zhuang)(zhuang)態指系(xi)統在(zai)一定(ding)溫(wen)度,出自(zi)天然氣流量的(de)(de)標準孔板計算方法。通(tong)常,一個(ge)化學反應的(de)(de)標準狀(zhuang)(zhuang)態是指系(xi)統在(zai)一定(ding)溫(wen)度,100KPa的(de)(de)外壓,且生成氣體的(de)(de)分壓也為100KPa下。
氣體的標準狀態(tai)目前有三(san)種(zhong)不同的表述:
1、溫度273.15K(0℃)、壓強101.325kPa。
1954年第十屆國(guo)際計(ji)量大會(CGPM)協議(yi)的(de)標(biao)準狀態(tai)(tai)是:溫度(du)273.15K(0℃),壓強(qiang)101.325kPa。世界(jie)各國(guo)科技(ji)領域廣泛采用這一標(biao)態(tai)(tai)。SH3005-1999《石(shi)油化(hua)工自動化(hua)儀表(biao)選(xuan)型設計(ji)規范(fan)》采用的(de)也是這一標(biao)準狀態(tai)(tai)(5.1.1條)。
2、溫(wen)度288.15K(15℃),壓強(qiang)101.325kPa。
國際標準化組(zu)織和美(mei)國國家(jia)標準規定(ding)以(yi)溫(wen)度288.15K(15℃),壓強101.325kPa作為計量氣體(ti)體(ti)積流量的標態(tai)。
3、溫度(du)293.15K(20℃),壓強(qiang)101.325kPa。
GB/T21446-2008《用標準孔板流(liu)(liu)量計測量天(tian)然氣(qi)流(liu)(liu)量》、SY/T6143-2004《天(tian)然氣(qi)流(liu)(liu)量的標準孔板計量方(fang)法》采用的是(shi)這一標準狀態(tai)。
二、工業氣體工況和標況的區別
工況(kuang):實(shi)際工作狀態下的流量,單位:m3/h
標況:溫(wen)度20℃、一個大氣壓(101.325kPa)下的(de)流(liu)量,單位(wei):Nm3/h
注意:通(tong)常所指的(de)標況(kuang)是(shi)溫度為0℃(273.15開爾文)和(he)壓強為101.325千帕(1標準大氣壓,760毫米汞柱)的(de)情況(kuang),區別于我國工業氣體標況(kuang)的(de)規定(ding)。
兩種(zhong)狀態(tai)(tai)下的(de)單位都是一(yi)樣的(de),只是對應(ying)的(de)流(liu)量不(bu)同(tong)而已。另(ling)外不(bu)同(tong)國家所(suo)指的(de)標態(tai)(tai)也不(bu)一(yi)樣。
三、工業氣體工況和標況如何換算
根據理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)狀態方程為(wei)pV=nRT。這個(ge)(ge)方程有4個(ge)(ge)變量(liang):p是(shi)指理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)的壓(ya)強,V為(wei)理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)的體(ti)積,n表(biao)示氣(qi)體(ti)物質的量(liang),而T則(ze)表(biao)示理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)的熱力學溫度;還有一個(ge)(ge)常(chang)量(liang):R為(wei)理(li)想(xiang)氣(qi)體(ti)常(chang)數。
PV/T=nR為常數,所以P1×V1/T1=P2×V2/T2
設標況下體積流量為V0,溫度T0=273+20=293k,壓力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa,
工況(kuang)下(xia)體積流量(liang)為V,溫度T(攝氏度),壓(ya)力(li)P(表壓(ya)力(li),Mpa),忽略壓(ya)縮因子的變(bian)化有V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0
所以工況和標況的(de)換算公式為:V=V0*0.101325*(T+273)/293/(P+0.101325)