一、气体的比热容?
空气的比热容与温度有关,温度为250K时,空气的定压比热容cp=1.003kJ/(kg*K).,300K时,空气的定压比热容cp=1.005kJ/(kg*K)。
常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。
一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计。
在0℃及一个标准大气压下(1.013×10^5 Pa)空气密度为1.293g/L 。
把气体在0℃和一个标准大气压下的状态称为标准状态,空气在标准状态下可视为理想气体,其摩尔体积为22.4L/ mol。一、空气的组成空气是多种气体的混合物。它的恒定组成部分为氧气、氮气、氩气和氖气等稀有气体,可变组成部分为二氧化碳和水蒸气,它们在空气中的含量随地理位置和温度不同在很小限度的范围内会微有变动。
至于空气中的不定组成部分,则随不同地区变化而有不同,例如,靠近冶金工厂的地方会含有二氧化硫,靠近氯碱工厂的地方会含有氯等等。
此外空气中还有微量的氢气、臭氧、氧化二氮、甲烷以及或多或少的尘埃。
实验证明,空气中恒定组成部分的含量百分比,在离地面100km高度以内几乎是不变的。
以体积含量计,氧约占20.95%,氮约占78.09%,稀有气体约占0.934%。二、分层空气包裹在地球的外面,厚度达到数千千米。
这一层厚厚的空气被称为大气层。大气层分为对流层、平流层(同温层)、中间层、电离层(暖层)和散逸层。
我们生活在最下面的一层(即对流层)中。
在平流层,空气要稀薄的多,这里有一种叫做“臭氧(氧气的同素异形体O3)”的气体,它可以吸收太阳光中有害的紫外线。
中间层又称中层,自平流层顶到85千米之间的大气层。
再上面是电离层,这里的空气处于部分电离或完全电离的状态,电离层是部分电离的大气区域,完全电离的大气区域称磁层。
电离层的作用非常重要,它可以将无线电波反射到世界各地。
若不考虑水蒸气、二氧化碳和各种碳氢化合物,则地面至100km高度的空气平均组成保持恒定值。
在25km高空臭氧的含量有所增加。
在更高的高空,空气的组成随高度而变,且明显地同每天的时间及太阳活动有关。参考资料:
二、气体比热容比的测定实验中T是什么?
Cp 定压比热容:压强不变,温度随体积改变时的热容,Cp=dH/dT,H为焓。
Cv 定容比热容:体积不变,温度随压强改变时的热容,Cv=dU/dT,U为内能。 则当气体温度为T,压强为P时,提供热量dQ时气体的比热容: Cp*m*dT=Cv*m*dT+PdV; 其中dT为温度改变量,dV为体积改变量。
理想气体的比热容: 对于有f 个自由度的气体的定容比热容和摩尔比热容是: Cv,m=R*f/2 Cv=Rs*f/2 R=8.314J/(mol·K) 迈耶公式:Cp=Cv+R 比热容比:γ=Cp/Cv 多方比热容:Cn=Cv-R/(n-1)=Cv*(γ-n)/(1-n) 对于固体和液体,均可以用比定压热容Cp来测量其比热容,即:C=Cp (用定义的方法测量 C=dQ/mdT) 。 Dulong-Petit 规律: 金属比热容有一个简单的规律,即在一定温度范围内,所有金属都有一固定的摩尔热容: Cp≈25J/(mol·K) 所以 cp=25/M, 其中M为摩尔质量,比热容单位J/(kg·K)。 注:当温度远低于200K时 关系不再成立,因为对于T趋于0,C也将趋于0。
三、标准气体比热容比?
气体的定压比热容与定容比热容之比称为气体的比热容比,是我们实际应用中非常重要的物理量, 它在热力学理论及工程技术的实际应用中起着重要的作用,例如:热机的效率及声波在气体中的传播特性都与空气的比热容比有关。在本实验中,我们对室温下贮气瓶内的空气进行研究,通过三个热学过程研究测量比热容比的方法,同时了解压力传感器及集成温度传感器的一些特点。
四、比热容实验步骤?
法一:取两相同烧杯,装上等质量的沙子和水,在同一水浴(油浴)中加热,每隔一段时间测一下两者的温度(间隔时间不宜太长).比较:升温快的比热小法二:取一个烧杯,装上质量为m的沙子,在恒温水浴(油浴)(温度T1)中加热至温度T2,T1>T2;记录时间.到出沙子(要倒干净),加上质量为m的水,在恒温水浴(油浴)(温度T1)中加热至温度T2;记录时间.时间短的比热小.
五、气体比热容与液体比热容哪个大?
一般是固体的大⒈不同的物质有不同的比热,比热是物质的一种属性,因此,可以用比热的不同来(粗略地)鉴别不同的物质(注意有部分物质比热相当接近) ⒉同一物质的比热一般不随质量、形状的变化而变化。如一杯水与一桶水,它们的比热相同 ⒊对同一物质,比热值与物态有关,同一物质在同一状态下的比热是一定的(忽略温度对比热的影响),但在不同的状态时,比热是不相同的。例如水的比热与冰的比热不同。 ⒋在温度改变时,比热容也有很小的变化,但一般情况下可以忽略。比热容表中所给的比热数值是这些物质在常温下的平均值。 ⒌气体的比热容和气体的热膨胀有密切关系,在体积恒定与压强恒定时不同,故有定容比热容和定压比热容两个概念。但对固体和液体,二者差别很小,一般就不再加以区分。常见气体的比热容
六、气体比热容比的定义?
比热容比指的是定压比热Cp与定容比热Cv之比,通常用符号γ表示,即γ=Cp/Cv,是描述气体热力学性质的一个重要参数。
根据分子运动理论,γ的理论值为(n+2)/n,n为气体分子微观运动自由度的数目。当原子气体分子只有三个平移运动自由度,即n=3,故γ=5/3。氩、氦等单原子气体的γ实验值(1.66)与此非常接近。在不太高的温度下,双原子气体分子除有三个平动自由度外,还有两个转动自由度,即运动自由度n=5,所以γ=7/5。工程上常见的双原子气体,如氧、氮等分子在很宽的温度范围内的γ值也很接近此值。准确的实验值随温度的上升而略有下降。对于三原子气体,分子运动的自由度至少有六个,故γ=4/3或更小些,如二氧化碳(CO2)的γ值等于1.30。
在空气动力学中,空气的γ值常取为1.40,喷气发动机中的燃后气体的γ值常取为1.33,火箭发动机中的燃后气体的γ值则常取为1.25。
理想气体可逆绝热过程的指数称为绝热指数,用K表示,所以理想气体比热比等于绝热指数。
若流体工质在状态变化的某一过程中不与外界发生热交换,则该过程就称为绝热过程。用节流孔板测量气体流量时,流体流过节流孔板时发生的状态变化,可近似地认为是一绝热过程。为了在测量中能求出气体膨胀系数,就需要知道表征被测气体为绝热过程的绝热指数。若该气体可认为是理想气体,则其绝热指数K就是定压比热容与定容比热容之比,即K=Cp/Cv。
对于实际气体来说,绝热指数与气体的种类、所受压力、温度有关。一般地说,单原子气体的绝热指数K为1.66,双原子气体的绝热指数K为1.41。
七、气体摩尔比热容的测定?
定压比热容(specific heat at constant pressure) : 在等压过程中,单位质量的气体温度升高(降低)1 k时所吸收(放出) 的热量称为定压比热容, 以表示。
定容比热容(specific heat at constant volume) : 在等容过程中,单位质量的气体温度升高(降低) 1 k时所吸收(放出) 的热量称为定容比热容, 以表示。
比热容比(ratio of specific heats) : 气体的定压比热容和定容比热C容的比值称为比热容比。 气体的 值在许多力学过程特别是绝热过程中是一个很重要的参数, 在研究物质结构、 确定相变、鉴定物质纯度等方面起着重要的作用。
气体摩尔热容比测定仪、 秒表、 螺旋测微器等。 若物体(钢球) 偏离平衡位置一个很小距离x,则贮气内的压力变化, 物体的运动
八、气体比热容与固体比热容。液体比热容大于固体,那么气体与固体哪个比较大呢?
液体的分子结构紧密,因此热容大。气体分子结构松散,固体相对紧密很多,因此固体热容大。
九、理想气体常数测定实验
理想气体常数测定实验
在物理学和化学中,理想气体是一个非常重要的概念。为了更好地研究和理解气体的性质,我们需要知道理想气体常数的值。本文将介绍一种常用的实验方法来测定理想气体常数。
实验目的
本实验的目的是通过测定气体的压力、体积和温度来确定气体的摩尔质量和理想气体常数。
实验原理
实验是基于理想气体状态方程:PV = nRT,其中P是气体的压力,V是气体的体积,n是气体的摩尔数,R是理想气体常数,T是气体的温度。
首先,我们需要通过适当的实验装置测定气体的压力、体积和温度。对于压力的测量,我们可以使用气压计或差压计。体积的测量可以通过气体容器的几何尺寸来确定。而温度的测量可以使用温度计。
一旦我们获得了这些测量值,我们就可以使用理想气体状态方程来计算气体的摩尔质量和理想气体常数。通过将实验测得的数值代入方程,我们可以解出R的值。
实验步骤
- 搭建实验装置,包括气体容器、气压计、温度计等。
- 将气体容器封闭,并使其与大气隔离。
- 测量气体容器的体积,并记录下来。
- 使用气压计测量气体的压力,并记录下来。
- 测量气体的温度,并记录下来。
- 使用理想气体状态方程计算气体的摩尔质量和理想气体常数。
- 重复实验多次以提高实验结果的准确性。
实验注意事项
- 在进行实验之前,确保实验装置的密封性良好,以避免气体泄漏。
- 在测量气体的温度时,确保温度计与气体接触充分,并等待温度稳定。
- 进行多次实验可以减小误差,并提高实验结果的可靠性。
实验结果与讨论
通过多次实验测量得到的数据,我们可以计算出气体的摩尔质量和理想气体常数。将实验测得的压力、体积和温度代入理想气体状态方程,解出R的值。
在实验中,我们还可以比较实际测得的气体摩尔质量与已知气体的摩尔质量是否接近,以检验实验结果的准确性。
实验应用
理想气体常数是许多物理和化学计算中的重要常数。通过测定实验得到的理想气体常数可以应用于许多实际问题的计算中,比如在化学反应中计算反应物的摩尔比例、计算气体的密度等。
此外,理想气体常数还在工程领域被广泛应用,比如在设计和运行燃气轮机、压缩机等设备时,需要考虑理想气体状态方程来预测气体的性质。
结论
通过本实验的测量与计算,我们成功地确定了气体的摩尔质量和理想气体常数。这些结果对于进一步研究气体的性质以及应用于物理和化学计算中都具有重要意义。
实验中的测量与计算也提醒我们在科学研究中的严谨性与准确性。通过多次实验的重复,可以提高实验结果的可靠性,并减小误差。
十、实验室做实验有酸性气体,有什么可以过滤酸性气体的设备?
什么是酸性大气试验?
众所周知,大气污染物中有二氧化硫、三氧化硫、硫化物 雾、烟尘等而且空气中的大量的烟尘,大量雾的累积可以形成酸性大气。酸性大气对设备及材料的腐蚀表现为对表面处理层和非金属材料的化学腐蚀,对金属腐蚀,对陶瓷和光学器件的腐蚀,设备和材料在贮存或使用时都会受到酸性大气腐蚀,从而造成材料的损坏。
酸性大气试验用于确定装备或防护层耐受酸性大气的能力。
国家军用标准-总装备部,关于酸性大气试验的标准
GJB 150.28-2009 军用装备实验室环境试验方法.第28部分:酸性大气试验
GJB150.28-2009酸性大气试验/试验箱 品质
酸性大气试验箱对试验设备要求如下:
1、制造试验箱、支撑架和喷雾装置的材料应对酸性喷雾溶液呈惰性,以避免溶液与材料接触时发生电化学腐蚀。
2、试验箱应有废液收集系统。
3、从试验箱壁、箱项和试件上滴下的酸性溶液不能重复使用。试验箱应有排气口,以防止箱内压力的上升。
4、试验箱内试验区的温度应能够保持在35℃±2℃,试验期间应能连续控制温度。不能使用浸液式加热器来控制温度。
5、用于制造酸溶液贮液箱和分配器的材料(如玻璃、硬质橡胶或塑料)应与酸性溶液不起反应。贮液箱向通常位于(但不是必须位于)试验区域的贮液器连续供应酸性溶液,贮液器中的酸性溶液液面高度保持适度的恒定。喷雾器与贮液器相连。
6、应配有将酸性溶液输入试验箱内的装置,并带有空气加湿器,使输入的空气湿润,以减少喷嘴的堵塞。喷雾器应能产生酸性水雾。喷嘴和管道输送系统的材料与酸性溶液应不起反应。试验装置应能提供所要求的分散喷雾和沉降。
7、至少有2个沉降液收集器。一个位于离喷嘴蕞近的试件附近,另一个位于离喷嘴蕞远的试件附近。若使用多个喷嘴,本原则同样适用。收集器应不受试件遮挡,也不会收集到从试件或其他来源滴落的溶液。
8、酸性溶液应能连续、均匀雾化,其沉降率应使得每个收集器每小时在每80cm水平收集面积内(直径10cm)收集的溶液为1mL~3mL。
酸性大气试验的试验程序
1.样品预处理与技术状态
应尽可能少地触摸样品,特别是重要的表面。样品准备完毕后立即开始试验。
除另有规定外,使用的样品表面应没有污染物,如油、油脂或灰尘等,因为它们能导致去湿作用。在清洗方法中不要使用腐蚀性溶剂和会形成腐蚀层或保护层的溶剂,以及除了纯氧化镁以外的其他磨蚀剂。
按有关文件规定将样品安装于试验箱中。
2.试验箱的运行检查
在即将开始试验前,将试验箱空置,调节所有试验参数到本试验要求的量值。保持这些条件至少24h或直到试验箱酸雾沉降率确认为正常为止。除了沉降率外,应连续监测所有试验参数以证实试验箱运行正常。
3.初始检测
试验前所有样品均需在标准大气条件下进行检测,以取得基线数据,检测按以下步骤进行。
(1)记录试验室内的大气条件。
(2)对样品进行全面的外观目视检查,记录检查结果(若需要,可照相)。检查时注意以下内容:
①高应力部位;
②不同类金属接触的部位;
③电气和电子部件——特别是相互靠近、没有涂覆或裸露的电路部分;
④金属表面;
⑤已经出现或可能出现冷凝的封闭区域;
⑥带有覆盖层或经过表面防腐处理的表面或部件;
⑦电和热的绝缘体。
(3)按试验方案的要求对样品做工作性能检测,记录检测结果。
(4)若样品工作正常,则继续进行后续的试验程序;若样品工作不正常,则应解决问题,并重新对样品进行初始检测,直到正常为止。
4.试验条件施加与控制
(1)按照样品贮存的技术状态(或按技术文件的其他规定)将样品安装于试验箱内,将试验箱的温度调到35℃,在喷雾前使样品在此温度下预处理至少2h。
(2)按试验计划的规定将样品暴露于选定的严酷等级中。
(3)完成步骤(2)后,在标准大气条件下稳定样品。
(4)尽实际可能的程度对样品进行外观检查。
(5)若需要,使样品处于工作状态并进行工作检查。
(6)若需要,可用蒸馏水或去离子水清洗样品;若适用,可用加热方法(可高达55℃)使样品干燥,或者采用其他方法。
(7)试验结束时,按照有关规定检查样品的部件、表面处理层、材料和元器件的腐蚀与劣化情况。
进行酸性大气试验时,应注意下列事项:
1、强酸危险。喷雾溶液对人和衣物有害。本试验操作者必须采取预防措施,如试验时应使用防毒面具和眼睛保护装置,戴上橡胶手套处理试件。
2、参考有关健康危害的材料安全数据手册或其他类似资料。
3、在喷雾期间不要进入试验箱。喷雾后进入试验箱前,应通风以降低有害气体浓度。
4、所有废液在弃置前应进行检验,并按有关法规或规定弃置有毒的废物。
本试验适用于可能在酸性大气地区(如工业区或燃烧设备的废气附近)贮存或使用的装备,本试验的目的在于确定装备上的材料和表面涂覆层耐受酸性大气影响的能力。本试验不适用于评价硫化氢的影响(因为硫化氢在试验中容易氧化在二氧化硫)也不能代替盐雾试验。
享检测可以根据用户需求进行酸性大气试验,该试验箱为人工气候环境“三防”(湿热、盐雾、霉菌)试验设备之一,是研究机械、国防工业、轻工电子、仪表等行业各种环境适应性和可靠性的一种重要试验。设备具有显著的优点:腐蚀环境可以控制,环境再现性好;试验时间明显缩短;节约了大量的人力、财力、物力,被广泛应用于对电子、电工及汽车、航空、军用设备、五金工具等。
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