具体音量
比容量定义为一公斤物质占用的立方米。它是材料's体积与其质量的比率,与其密度的倒数相同。换句话说,比容与密度成反比。可以针对任何物质状态计算或测量比容,但它最常用于涉及气体的计算。
比容量的标准单位是立方米/千克(m 8 3 9/千克),尽管它可以用毫升/克(毫升/克)或立方英尺/磅(英尺10 3 11/磅)来表示。12
内在和密集
特定体积的"特定"部分意味着它以单位质量表示。它是物质的内在属性,这意味着它不依赖于样本量。同样,特定体积是物质的密集属性,不受存在多少物质或采样位置的影响。
比容公式
有三种常用公式用于计算比容(ν):
- ν=V/m其中V是体积,m是质量
- ν=1/ρ=ρ-1其中ρ是密度
- ν=RT/PM=RT/P其中R是理想的气体常数,T是温度,P是压力,m是摩尔浓度
第二个等式通常应用于液体和固体,因为它们相对不可压缩。在处理气体时可以使用该等式,但是气体的密度(及其比体积)可以随着温度的轻微升高或降低而显着变化。
第三个等式仅适用于理想气体或在接近理想气体的相对较低温度和压力下的实际气体。
常见特定体积值表
工程师和科学家通常参考tab具体音量值的LE。这些代表性值适用于标准温度和压力(STP),温度为0°C(273.15 K,32°F),压力为1 atm。
物质 | Density | 具体音量 |
---|---|---|
(kg/m3) | (m3/kg) | |
Air | 1.225 | 0.78 |
916.7 | 0.00109 | |
水(液体) | 1000 | 0.00100 |
盐水 | 1030 | 0.00097 |
13546 | 0.00007 | |
R-22* | 142 3.66 1430.273 | |
0.769 | 1.30 | |
1.977 | 0英语的小知识.506 | |
氯 | 2.994 | 0.334 |
0.0899 | 11.12 | |
甲烷 | 0.717 | 1.39 |
1.25 | 0.799 | |
蒸汽* | 0.804 | 1.24 |
标有星号(*)的物质不在STP。
由于材料不在标准条件下,因此也有材料表列出了在一定温度和压力范围内的特定体积值。您可以找到详细的空气和蒸汽表格。
使用特定卷
比容最常用于物理和化学的工程和热力学计算。它用于预测条件变化时气体的行为。
考虑一个包含一定数量分子的气密室:
- 如果腔室在分子数量保持恒定的同时膨胀,则气体密度降低,比体积增加。
- 如果腔室在分子数量保持恒定的同时收缩,则气体密度增加,比体积减小。
- 如果腔室'当一些分子被去除时,体积保持恒定,密度降低,比体积增加。
- 如果在添加新分子时腔室和#39;s体积保持恒定,密度增加,比体积减小。
- 如果密度加倍,其比容量减半。
- 如果比容量加倍,密度将减少一半。
比重和比重
如果已知两种物质的特定体积,则该信息可用于计算和比较它们的密度。比较密度产生比重值。比重的一个应用是预测一种物质放置在另一种物质上时是否会漂浮或下沉。
例如,如果物质A的比体积为0.358 cm3/g,物质B的比体积为0.374 cm3/g,则取每个值的倒数将产生密度。因此,A的密度为2.79g/cm3,B的密度为2.67g/cm3。比较A到B的密度的比重是1.04,或者B与A相比的比重是0.95。A比B更密集,所以A会沉入B或B会漂浮在A上。
示例计算
已知蒸汽样品的压力在1960 Rankine的温度下为2500LBF/in2。如果气体常数为0.596,蒸汽的比容是多少?
ν=RT/P
ν=(0.596)(1960)/(2500)=0.467 in3/lb
Sources
- Moran,Michael(2014)。工程热力学基础,8ed、 威利。ISBN 978-1118412930。
- Silverthorn,Dee(2016)。人体生理学:综合方法。皮尔逊。ISBN 978-0-321-55980-7。
- Walker,Jear(2010)l.物理学基础,第9版,Halliday。ISBN 978-0470469088。
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