空气膨胀制冷还是制热(空气膨胀原理)

<h2>1. 空气膨胀原理</h2><p>空气的膨胀规律为一定条件下，理想气体的压强乘以理想气体的体积等于气体物质的量乘以理想气体的热力学温度乘以理想气体常数。</p><p>膨胀系数定义：无论物质是处于形态的变化，都称之为体膨胀。当物体温度改变1摄氏度时，其体积的变化和它在零摄氏度时的体积之比，叫做膨胀系数。</p><h2>2. 空气膨胀原理分离氮气</h2><p>氮气是一种大气中不活泼的气体，液态的情况下需要在特定的容积下，才能维持他应有的特性。液氮在低温容器内是-197摄氏度，高于这个温度直接转化成气体，但是他们之间的转化量是多少，你知道如何计算吗？</p><p>压力液氮罐的容积是1.66立方米。气密实验压力是1.33MPa，瓶装氮气压力是12Mpa，体积是40升，需要多少瓶氮气呢？</p><p>波义耳-马略特定律：等温过程中，一定质量的气体的压强跟体积成反比，温度不变的时候任何状态下压强与体积的乘积是-常数。</p><p>即p1v1=p2v2</p><p>p1=1.33Mpa，v1=1.66立方米=1660升，p2=12Mpa，v2=184升，v2=？</p><p>计算方法：</p><p>40升=0.04立方米</p><p>设共需要a瓶氮气，已知p1=12Mpa，v1=0.04a（m3）</p><p>p2=1.33Mpa，v2=1.66（m3）</p><p>由p=m/v,得m=p1v1=p2v2</p><p>所以：12*10的8次方*0.04a=1.33*10的8次方*1.66所以a=4.6</p><p>计算14400立方氮气等于多少吨液氮？</p><p>已知氮气的密度为1.25g/l=1.25*103kg/m3，液氮的密度为810kg/m3，氮气转换为液氮质量是不变化的，所以14400×1.25×103=18000×103kg=18000吨 ，通过这些基本等式的性质，就可以计算未知量。</p><h2>3. 空气膨胀系数是多少</h2><p>可以应用理想气体状态方程。PV=nRT，通用性较强。也可以根据变化分为等压变化、等容变化，计算比较简单。1、如果容器压强不变，只有温度变化，这个变化就是等压变化。公式为：V1/T1=V2/T2可以看出，体积与热力学温度成正比。</p><p> 2、如果窗口容积不变，只有温度变化，这个变化就是等容变化。公式为：P1/T1=P2/T2这种情况下，压强与热力学温度成正比。气体体积不变。明白了以上公式，将数值代入，就可以求出相应的体积。</p><h2>4. 空气膨胀原理是什么</h2><p>热空气压强大，密度小。热空气分子热运动比冷空气剧烈，空气压强和分子热运动剧烈程度同增同减。于是，热空气压强大，会向外扩张，从而导致了它密度减小。</p><p>在夏天的时候，地面的不均匀加热可能造成某些空气的温度高于周围空气的温度，这样更暖的空气也会抬升，这些上升的热空气被称为热气流。</p><p>产生上升热气流的现象被称为局地对流抬升。</p><p>老鹰会利用上升的热气流把它们带到很高的高度，从而不被发现，然后它们就可以向下俯瞰进行捕食。</p><p>空气之所以上升是因为热胀冷缩原理，空气受热膨胀后密度减小，体积增大，但质量没有变，所受到周围空气的浮力就增大当低层空气从地表接受到足够热量，温度升高，而中高层大气仍处于相对冷的状态时，大气处于一种亚稳定态。</p><p>如果此时低层大气在锋面、地形等因素影响下被迫抬升至一定高度或继续接收大量热量，低层大气会在较短时间内冲破上层大气禁锢，剧烈上升，从而形成强烈对流。</p><p>近地面较热空气在浮力作用下上升，当上升到一定高度，由于气温下降，空气中的水汽凝结成小水滴；当小水滴下降时，又被上升气流“托举”。</p><p>如此反复，小水滴变成大水滴，甚至冰粒子，直到大水滴或冰粒子“胖”到高空气流“托”不动，最后下降至地面形成雨或雹。</p><h2>5. 空气膨胀原理图解</h2><p>其它条件不变，气体温度升高气压升高，</p><p>现在考虑缓慢的自由膨胀(外力不做功)，初始状态，气体与外界压强平衡，这是给气体加热，气体温度升高，内能增大，气体分子的平均动能增大，气体压强增大，由于大于外界的压强，于是气体会膨胀。膨胀确实会减小气体分子的空间密度使得气体压强减小，但是只能削弱温度升高导致的压强增大。对于缓慢过程，气体只要在膨胀就说明气体压强大于外界压强，(这是一个受力平衡的问题，应该可以理解吧)所以在膨胀过程中气体压强相对初始状态是增大的，到最后气体不再膨胀时，气体压强等于外界压强，也就等于其初始压强。</p><h2>6. 空气膨胀公式</h2><p>根据标准气体方程，等质量的气体，压强不变的情况下，温度和体积呈正比，即V/T＝常量。那么就可以得出：等质量的气体，压强不变的情况下，温度和密度呈反比。</p><p>PV=nRT</p>