氣體氣態(tài)、液態(tài)體積換算

1、理想氣體狀態(tài)方程(克拉伯龍方程)：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指0c(273K),1atm=101.3kPa的狀態(tài)下V=nRTV:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積；n：氣體的摩爾量；R:氣體常量、比例系數(shù)；8.31441J/mol?KT:絕對(duì)溫度；273KP:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；101.3kPaV=nRT=n?8.31441?273/101.3或V=nRT=n?0.082?273/1另可以簡(jiǎn)便計(jì)算：V=V0?p?22.4/MV:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積；V。：氣體液態(tài)體積；P：液化氣體的相對(duì)密度；M:分子量。氮的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)是-195.8C,液體密度0.808(-195.8C),1m3液氮可汽化成氮?dú)?*(808/28)*22.4=646

2、.4標(biāo)立二氧化碳液體密度1.56(-79C),1m3液態(tài)二氧化碳可汽化成二氧化碳1*(1560/44.01)*22.4=794標(biāo)立氯的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)是-34C,液體密度1.47,1m3液氯可汽化成氯氣1*(1470/70.9)*22.4=464.4標(biāo)立液態(tài)氧氣體體積膨脹計(jì)算在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下0C,0.1MPa,1摩爾氣體占有22.4升體積，根據(jù)液態(tài)氣體的相對(duì)密度，由下式可計(jì)算出它們氣化后膨脹的體積：、，v。d。V=100022.4MV一膨脹后的體積(升)Vo液態(tài)氣體的體積(升)do-液態(tài)氣體的相對(duì)密度(水=1)M液態(tài)氣體的分子量將液氧的有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，由d°=1.14,M=32得V。doV=1

3、00022.4Mvo1.14=100022.4=798vo32即液氧若發(fā)生泄漏則會(huì)迅速氣化，其膨脹體積為原液態(tài)體積為798倍b.液氧爆破能量模擬計(jì)算：液氧處于過(guò)熱狀態(tài)時(shí)，液態(tài)介質(zhì)迅速大量蒸發(fā)，使容器受到很高壓力的沖擊，產(chǎn)生暴沸或擴(kuò)展為BLEVE爆炸，其爆破能量是介質(zhì)在爆破前后的嫡、始的函數(shù)。1)計(jì)算過(guò)程(1)容器爆破能量計(jì)算公式EL=(i1-i2)-(S1-S2)Tbm式中：El過(guò)熱狀態(tài)下液體的爆破能量KJ;ii爆破前飽和液體的給KJ/kg;i2在大氣壓力下飽和液體的給KJ/kg;si爆破前飽和液體的嫡KJ/(kgk);S2在大氣壓力下飽和液體的嫡KJ/(kgk);m飽和液體的質(zhì)量kg;Tb介

4、質(zhì)在大氣壓下的沸點(diǎn)k(2)30m3液氧儲(chǔ)罐的爆破能量本項(xiàng)目液氧貯存在1個(gè)容積為30m3/1.84Mpa的儲(chǔ)罐內(nèi)，液氧最大儲(chǔ)存量為34290kg,液氧沸點(diǎn)90.188K;假設(shè)事故狀態(tài)下儲(chǔ)罐內(nèi)液氧的的溫度為95K,則爆破能量：E=(167.2-125.4)-(1.73-1.65)90,18834290=1186091KJ(3)將爆破能量換算成TNT能量q,1kgTNT平均爆炸能量為4500kJ/kg,故q=E/4500=118609V4500=264(kg)(4)求出爆炸的模擬比0c即得=0.化3=0,1也64)1/3=0.64(5)查得各種傷害、破壞下的超壓值表5-4沖擊波超壓對(duì)人體及建筑物傷害

5、破壞作用表序號(hào)超壓Ap/MPa沖擊波超壓對(duì)人體的傷害沖擊波超壓對(duì)建筑物的破壞作用10.020.03輕微損傷墻裂縫20.030.05聽(tīng)覺(jué)器官損傷或骨折墻大裂縫，房瓦掉下30.050.10內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡木結(jié)構(gòu)廠房木柱折斷，房架松動(dòng)，磚墻倒塌。40.100.20大部分人員死亡防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌。50.200.30大部分人員死亡大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞。(6)求出在1000kgTNT爆炸試驗(yàn)中的相當(dāng)距離R。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)查得： p=0.02寸R0=56; p=0.03寸Ro=43; p=0.05寸R0=32; p=0.10寸R°=23; p=0.20寸R°=17;（7）求出發(fā)

6、生爆炸時(shí)各類傷害半徑r產(chǎn)R0x0c=56,64>35.8m;R2=R0x0c=4364027.5m;R3=r0x0c=3264020.5m;R4=R0x%=236例4.7m;R5=R0x%=1764010.9m;2）事故后果預(yù)測(cè)小結(jié)按照單罐物理性爆炸事故后果預(yù)測(cè)，如果一臺(tái)30m3的低溫液氧儲(chǔ)罐爆炸，其各類傷害、損失半徑見(jiàn)表5-5。表5-5沖擊波超壓對(duì)人體及建筑物傷害破壞作用半徑表序號(hào)與液氧儲(chǔ)罐的距離沖擊波超壓對(duì)人體的傷害沖擊波超壓對(duì)建筑物的破壞作用135.8m輕微損傷墻裂縫227.5m聽(tīng)覺(jué)器官損傷或骨折墻大裂縫，房瓦掉下320.5m內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡木結(jié)構(gòu)廠房木柱折斷，房架松動(dòng)，磚墻倒塌。414.7m大部分人員死亡防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌。510.9m大部分人員死亡大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞綜上，液氧若發(fā)