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 0（ 273K），1atm=101.3 kPa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=V 0?22.4/MV：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積；V0：氣體液態(tài)體積；：液化氣體的相對(duì)密度；M ：分子量。氮的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)是 -195.8,液體密度 0.808（-195.8），1m3 液氮可汽化成氮?dú)?* （808/28

2、）*22.4 =646.4 標(biāo)立二氧化碳 液體密度 1.56（-79），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 -34,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 0， 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：vodo1000 22.4VMV 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)

3、據(jù)代入上式，由do=1.14，M=32 得vodo1000 22.4VMvo1.1432100022.4798vo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)在爆破前后的熵、焓的函數(shù)。1)計(jì)算過(guò)程(1)容器爆破能量計(jì)算公式EL=(i 1i2)(s1s2)Tbm式中： EL 過(guò)熱狀態(tài)下液體的爆破能量KJ；'.i 1 爆破前飽和液體的焓KJ/kg；i 2 在大氣壓力下飽和液體的焓KJ/kg；s1爆破前飽和液體的熵KJ/(k

4、g k)·；s2在大氣壓力下飽和液體的熵KJ/(kg k)·；m 飽和液體的質(zhì)量kg；Tb 介質(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) 90.188××34290=1186091KJ(3) 將爆破能量換算成TNT 能量 q ， 1kg TNT 平均爆炸能量為4500kJ/kg，故 q=E4500=11860

5、914500=264 (kg)(4)求出爆炸的模擬比即得 =0.1q1/3=0.1 ×(264)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)人體及建筑物傷害破壞作用表序號(hào)超壓 p/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聽覺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 1000kg TNT 爆炸試驗(yàn)中的相

6、當(dāng)距離R0根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)查得：'.p=0.02時(shí)R0=56；p=0.03時(shí)R0=43；p=0.05時(shí)R0=32；p=0.10時(shí)R0=23；p=0.20時(shí)R0=17；(7)求出發(fā)生爆炸時(shí)各類傷害半徑R1=R0× =56.×06435.8m；R2=R0× =43×640.27.5m；R3=R0× =32×640.20.5m；R4=R0× =23×640.14.7m；R5=R0× =17×640.10.9m；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聽覺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)生泄