比容
比容(英语:specific volume,)是某单位质量的特定物质所占的体积[1]。比容是一物质的内含性质(强度性质),配合其他内含性质就可以描述一简单热力学系统的状态。使用比容也可以在不需得知系统实际工作体积(可能是实际体积难以量测或是不重要)的条件下,分析一个热力学系统。
在气象学中一般以符号 α 来表示空气的比容。
一物质的比容是其密度的倒数,比容的单位可表示为、 、或:
其中为体积,为质量,为物质的密度。
对于理想气体而言
其中为个别气体常数,为绝对温标下的温度,而为气体的压力。
应用
[编辑]比容常用在:
比容是材料特性,定义为一公斤特定物体占有的体积(单位为立方公尺)。SI制下的单位是立方公尺每公斤(m3/kg或m3·kg−1)。
有时比容会表示为每克特定物体占有的体积(单位为立方公分),此时的单位是立方公分每公克(cm3/g或cm3·g−1)。若要将m3/kg转换到cm3/g,乘以1000即可。
比容和密度成反比。若物体密度加倍,比容减半。
气体的密度会随温度变化,而液体和固体一般来说会视为不可压缩,其密度对温度的变化很小。而比容是密度的倒数。因此在处理气体时需仔细考虑,温度的小变化也可能会让比容变化。
人体血液的平均密度是1060 kg/m3,对应的比容为0.00094 m3/kg。此数值接近水的比容:0.00100 m3/kg.[2]。
混合物的比容
[编辑]非理想溶液的比容是各成份偏比容的和。
M是混合物的莫耳质量,可以代替体积,因为这是系统的内含性质。
常见物质的比容
[编辑]以下是一些物质的比容,在标准压力和温度下,也就是在0 °C (273.15 K, 32 °F),1大气压(101.325 kN/m2, 101.325 kPa, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr)[3]。
物质名称 | 密度 | 比容[可疑] |
---|---|---|
(kg/m3) | (m3/kg) | |
空气 | 1.225 | 0.816 |
冰 | 916.7 | 0.00109 |
水 | 1000 | 0.00100 |
盐水 | 1030 | 0.00097 |
汞 | 13546 | 0.00007 |
R-22* | 3.66 | 0.273 |
氨 | 0.769 | 1.30 |
二氧化碳 | 1.977 | 0.506 |
氯气 | 2.994 | 0.334 |
氢气 | 0.0899 | 11.12 |
甲烷 | 0.717 | 1.39 |
氮气 | 1.25 | 0.799 |
蒸气* | 0.804 | 1.24 |
*数值不是在标准温度和压力下
参考资料
[编辑]- ^ Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. Thermodynamics: an engineering approach. Boston: McGraw-Hill. 2002: 11. ISBN 0-07-238332-1.
- ^ Silverthorn, Dee. Human Physiology. Pearson. 2010. ISBN 978-0-321-55980-7.
- ^ Engineering Tool Box. [April 14, 2013].