气体的状态变化

气

体

的

状

态

变

化

用以表示气体在某一瞬间物理特性的总标志称为气体的状态。在给定状态下表示物理特性所用的参数称为状态参数。常用温度、绝对压力和比容(或密度)作为气体的基本状态参数。此外，还有内能、焓和熵也是气体的状态参数

(1)基本状态和标准状态

在温度为273K，绝对压力在标准大气压条件下，干空气的状态称为基准状态

在温度为293K，绝对压力在标准大气压，相对湿度为65%条件下，空气的状态称为标准状态

(2)完全气体和完全气体的状态方程

假想一种气体，它的分子是一些弹性的、不占据体积的质点，各分子之间无相互作用力，这样一种气体称为完全气体。完全气体在任一平衡状态时，各基本状态参数之间的关系为

pV＝RT

或pV＝mRT(称为完全气体的状态方程式)

(3)实际气体与完全气体的差别

上述完全气体实际上是不存在的。任何实际气体，各分子间有相互作用力，且分子占有体积，因而具有内摩擦力和黏性，实际气体的密度越大，与完全气体的差别也越大。实际气体不遵循完全气体的状态方程式，它只在温度不太低、压力不太高的条件下近似地符合完全气体的状态方程式

在工程计算中，为考虑实际气体与完全气体的差别，常引入修正系数Z(称为压缩率)，这时实际气体的状态方程式可写成

pV＝ZRT

下表为奥托(Otto)等测定的空气的压缩率值。由该表可知，在气动技术所使用的压力范围(≤2MPa)内，压缩率值几乎等于1。因此，在气动系统的计算中，可以把压缩空气看作完全气体

空气的压缩率Z＝pV/RT值

温度t/℃

压力 p/MPa

0

1

2

3

5

10

0

1

0.9945

0.9895

0.9851

0.9779

0.9699

50

1

0.9990

0.9984

0.9981

0.9986

1.0057

100

1

1.0012

1.0027

1.0045

1.0087

1.0235

200

1

1.0031

1.0064

1.0097

1.0168

1.0364