專業(yè)充電 | 空壓機(jī)中常用物理單位詳解

從海平面到大氣層邊緣，空氣柱在低面積為一平方厘米上的作用為10.13N(牛)。因此海平面上的絕對(duì)大氣壓力接近于10.13×10⁴n每平方，也稱為1帕（帕斯葛），是壓力的基本國(guó)際單位?；疽虼畏治霰砻?bar(巴)=1×10⁵pa(帕)。海平面以上高度愈高，大氣壓力愈低，反之亦然。

清晰的定義氣體溫度要比壓力更難，溫度是分子動(dòng)能的一種標(biāo)志。溫度愈高，分子運(yùn)動(dòng)愈劇烈，在絕對(duì)零度時(shí)，運(yùn)動(dòng)就完全停止下來(lái)。凱氏溫標(biāo)就是以此為據(jù)，而其他方面則與攝氏度標(biāo)沒(méi)有什么差別。

其關(guān)系如下：

T=t-273.5

T=絕對(duì)溫度（K）

t=溫度（℃）

1公斤物質(zhì)溫度升高1K所需要的熱量叫做比熱。依此，比熱的因次應(yīng)是J/kg×K。因而，莫爾比熱的因次為J/mo1×K。常用符號(hào)如下：

C_p=等壓比熱

C_V=等容比熱

C_p=莫爾等壓比熱

C_v=莫爾等容比熱

等壓比熱總是大于等容比熱。物體的比熱當(dāng)然不是常數(shù)，一般隨溫度而上升。

實(shí)用上，通常采用平均值。對(duì)于液體和固體，C_p≈C_V≈C。將質(zhì)量流量從溫度t₁加熱到t₂，耗費(fèi)的功率為：

 Q=m×c×(t_2- t₁)

式中：

Q=熱功率（W）

m=質(zhì)量流量（kg/s）

c=比熱（J/kg×K）

t=溫度（K）

為什么C_p大于C_v，其解釋是其他在等于加熱時(shí)必須作膨脹功。C_p與C_v之比稱之為卡帕k，它是分子中原子數(shù)的函數(shù)。

K=C_p/ C_V=C_p/ C_V

機(jī)械功可以定義為作用在物體上的力與物體位移的乘積。

對(duì)于熱而言，功是一種從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體的能量。所不同的是用溫度代替力的問(wèn)題。

氣缸中的氣體在運(yùn)動(dòng)活塞的作用下產(chǎn)生壓縮就是一個(gè)例子。壓縮是通過(guò)力推動(dòng)活塞而產(chǎn)生的。在同一時(shí)間內(nèi)，能量由活塞轉(zhuǎn)移到封閉的氣體內(nèi)。這種能量與轉(zhuǎn)移就是熱力學(xué)意義上的功。使用的能量與轉(zhuǎn)移的能量總和是永遠(yuǎn)不變的。功可以用不同的結(jié)果表現(xiàn)出來(lái)，例如位能，動(dòng)能或熱能的變化。

伴隨著氣體容積變化或氣體的混合而產(chǎn)生的機(jī)械功，是熱力學(xué)中最重要的過(guò)程之一，功的基本國(guó)際單位是焦，1焦=1牛.米=1.瓦.秒。

功率是單位時(shí)間內(nèi)的功。功率的基本國(guó)際單位是瓦。1瓦=1焦/秒。

例如，輸入壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的功率或能量，在數(shù)值上是近似地等于系統(tǒng)系統(tǒng)散發(fā)的熱加上壓縮氣體的熱量。

容積流量的國(guó)際基本單位是米³/秒。當(dāng)然常用單位還有升/秒（l/s），特別是在談?wù)摰綁嚎s機(jī)的容積流量時(shí)，容積流量亦稱壓縮機(jī)的容量，即可用標(biāo)升/秒（N1/s）亦可用自由排出空氣量（1/s）表示。用標(biāo)升/秒（N1/s）單位表示的空氣流量時(shí)，空氣的流量是換算到“標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)”，即在1.013巴和℃的狀態(tài)。當(dāng)你希望規(guī)定質(zhì)量流量時(shí)，基本上是用這個(gè)單位。

采用自由排出空氣量，是將壓縮機(jī)的排出空氣量算到標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)氣條件（進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度）。這時(shí)將表示空氣重新膨脹到環(huán)境條件時(shí)，將會(huì)有多少升的空氣。兩者容積流量的關(guān)系如下（下列公式不考慮濕度）。

Q=Q_N×(273.0×T_j)×1.013/(273×P_i)

式中:

Q_i=自由排出空氣容積流量（1/s）

Q_N=標(biāo)準(zhǔn)容積流量（N1/s）

T_i=進(jìn)氣溫度（℃）