典型实践

湿度学术理论2—相对湿度,压力和温度

回顾控制湿气体中水蒸气的物理定律可以帮助你更好地理解你所测量参数的性质。了解这些特性将有助于您进行更精确的测量,并更有效地完成工作,无论是保护产品免受腐蚀,还是保持精确的存储或制造环境。

湿度和物理定律

从压力到温度,下面的理想气体定律帮助我们理解湿度水平如何随环境而变化。

定义:

标准温度和压力(STP)设定为0°C、32°F和一个大气压下压力101.3 kPa 。

名称 定义 公式 说明
波义耳定律 在恒定温度下,一定量气体的体积和压力的乘积是一个常数。 P x V = C(常数) 常数的值取决于体积中有多少气体。
查理定律 在恒定压力下,给定量气体的体积与绝对温度(°K)成正比。或者在体积不变的情况下,一定量气体的压力与绝对温度成正比。 V= q x T 或P= j x T q代表比例常数,取决于气体数量。J也代表比例常数,取决于特定气体样品及其体积。要将以°C为单位的温度转换为以°K为单位的绝对温度,请添加常数273.15。
道尔顿分压定律 气体混合物的总压力等于每种气体单独存在时所施加的压力之和。 Pt = P1+ P2+ P3+... P1, P2,……代表气体1, 2, ……的分压
阿伏伽德罗定律 在相同的温度和压力下,相同体积的气体含有相同数量的分子。 例如:一公升的任何理想气体在温度0°C和压力101.3 kPa下,包含2.688 x 1022个分子 温度0°C和压力101.3 kPa是标准温度和压力条件或STP。

定义:

实验确定,12克12C中的原子数为6.022 x 1023,这个数称为阿伏伽德罗常数。

摩尔分数和分压

摩尔分数和分压。1摩尔气体混合物的组成可以用其组分的摩尔分数表示。特定组分的摩尔分数定义为组分的总摩尔数除以所有组分的总摩尔数。根据这个定义,所有摩尔分数之和等于一。

名称 定义 公式 说明
标准温度和压力下(STP)的1摩尔气体体积 由于STP下1升气体含有2.688 x 1022分子(或单原子气体中的原子),因此,1摩尔气体(6.022 x 1023分子)在STP下占有体积为22.4升。 见下面摩尔和阿伏伽德罗常数的定义。
理想气体常数。 给定气体量的体积和压力的乘积与绝对温度成正比。 P x V = n x R x T n是气体的摩尔数,R是摩尔气体常数。常数R等于:0.08206 atm x l / K x 摩尔8.30928 Pa x m3/K x 摩尔

定义:

任何元素的摩尔数定义为该元素所含相同数量的分子数量(或单原子元素的原子数)正好等于12g 12C(碳12)。

例子:海平面附近的干燥空气

  1. 氮气:摩尔分数: 0.78084
  2. 氧气:摩尔分数: 0.20948
  3. 二氧化碳:摩尔分数: 0.0004

如果Pt是气体混合物的总压力,n1、n2等是其组分的摩尔分数,则如下:

Pt= Pt x (n1+ n2 + ...) 和
Pt= Pt x n1+ Pt x n2 + ...
此处 Pt x n1, Pt x n2等是组分 1, 2等的分压

上面等式是道尔顿定律的另一种形式。

在以下视频中了解有关湿度的更多信息: “相对湿度测量说明”

请留意PST博客上的湿度理论第3部分。阅读 第1部分




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