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STEM4月前
第33讲 -气动理论, 理想气体定律, 相变 视频讲解了气体与液体的压缩性差异,介绍了理想气体定律及其应用,并通过实验展示了气体和液体的相变现象。 [00:02]本段探讨了气体与液体的压缩特性及理想气体定律的基本概念。 - 液体是不可压缩的,而气体则是可压缩的。 - 气体的压力、体积、温度和分子数量之间存在简单关系:PV = nRT。 - 摩尔的定义,以及阿伏伽德罗常数的概念。 - 不同物质的摩尔质量差异,例如碳和氦的比较。 [06:37] 本段介绍了理想气体定律及其应用,通过简单的例子展示了气体在特定条件下的行为。 - 视频开始通过选择任意气体并设定标准条件(1个大气压和293开尔文)来引入理想气体的概念。 - 根据理想气体定律,计算出在这些条件下,气体的体积约为24升,这一结果与气体的种类无关。 - 如果气体完全遵循理想气体定律,则称其为理想气体,许多气体在常见条件下都接近这一理想状态。 - 令人惊讶的是,理想气体定律中并未涉及原子和分子的质量,这表明该定律在一定程度上简化了气体行为的理解。 [13:14] 本段讲解了气体定律的基本概念以及理想气体定律的应用,通过比较不同的气体分子速度和常数来理解气体行为。 - 讨论了两种气体分子速度的差异,强调这是气体定律成立的唯一方式。 - 介绍了气体定律的不同表示方式,特别是PV=NkT的形式,解释了各个变量的意义。 - 开始进行理想气体定律的实验测试,描述了实验装置的构造以及如何测量气体的压力。 [19:55] 本段展示了理想气体法则的初步应用,通过实验观察气体压力的变化,帮助理解气体的行为。 - 在冰水中,压力测量为零,表明只测量超压。 - 实验中,将物体放入沸水中,观察压力的变化。 - 打开阀门后,气体释放,压力回到零,验证了理想气体法则的应用。 - 实验展示了理想气体法则的初步应用,强调了物质的性质对实验结果的重要性。 [26:24] 本段探讨了气体的性质和状态变化,特别是二氧化碳的液态与气态之间的关系,以及如何通过测量和计算得出气体的压强。 - 提出问题,探讨容器内是液态二氧化碳还是气态。 - 计算容器的体积,并确认其在室温下的状态。 - 根据容器的重量计算出气体的质量,并推算出摩尔数。 - 使用理想气体方程计算气体的压强,得出极高的压强值。 - 考虑到高压情况下二氧化碳可能会变为液态,质疑容器内的气体状态。
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很多刚接触气体的朋友会问Ada,为什么像二氧化碳这样的气体是按公斤计量的,但是像氩气、氦气这些气体都是按立方来计量的。根据国标规定,气体分为两类,一类叫永久气体,一类叫液化气体。永久气体也称之为压缩气体。那压缩气体和液化气体是怎么区分的呢?这里就要先给大家讲一个概念,叫临界温度。气体的临界温度是指气体能够通过加压被液化的最高温度,超过这个温度就无论怎么样加压,这个物质都不会再变成液态的了。临界温度低于零下50摄氏度,它就是压缩气体,就是我们说的永久气体。临界温度高于零下50摄氏度,它就是液化气体。液化气体又分为高压液化气体和低压液化气体。高压液化气体就是临界温度大于零下50摄氏度,但是小于65摄氏度的。低压液化气体是临界温度大于65摄氏度的。我们工业用气中最普遍的氧、氮、氩、氦,它的临界温度都是低于零下100摄氏度的,正常的环境是到不了这么低的温度,所以说它在气瓶里面一直都是以气态的形式存在,针对这类气体,我们是以立方来计量。针对液化气体,再给大家举几个常见的例子,高压液化气体,比如二氧化碳,二氧化碳它的临界温度是31摄氏度,我们的室温是可以达到这个温度的,所以它里边虽然主要是以液态为主,但也会有少部分会气化,属于气液共存的。针对这种气体,是以公斤进行计量的。低压液化气体,比如说丙烷,它的临界温度是96.8摄氏度,这个温度是在一般的正常环境里是达不到的,所以瓶子里面都是以液态的形式存在的,我们也是以公斤进行计量,好啦,今天就讲到这里啦,关注我,Ada与你共成长! #压缩气体 #液化气体
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