氮气与液氮的转化.doc

1、14400立方氮气如何换算是多少吨液氮？氮气的密度为1.25g/l=1.25103kg/m3，液氮的密度为810kg/m3，氮气转换为液氮质量不变，所以144001.25103=18000103kg=18000吨40升得氮气瓶一般为150公斤，氮气钢瓶标准状态下为6立方，氮气瓶一般设计压力15Mpa，充装一般为12.5Mpa2、 压力容器容积1.66立方米，气密试验压力1.33Mpa ； 瓶装氮气压力12Mpa，体积40升；共需要多少瓶氮气？波义耳-马略特定律：在等温过程中，一定质量的气体的压强跟其体积成反比即在温度不变时任一状态下压强与体积的乘积是一常数即p1V1=p2V2 根据你的要求P1=1.33Mpa ,V1=1.66立方米＝1660升，P2=12Mpa ,V2=?V2≈184升因此，184/40=4.6即5瓶理想化的计算通常实际使用氮气温度和瓶装氮气供货标准温度相差不大,则按照理想气体定律,一定量(用千克或摩尔计量)氮气的压力和气体的乘积可近似认为是常数(注意采用同样的单位),故所需的氮气瓶数理论值为:1.6610001.33/(4012)=4.6瓶4、 用瓶装氮气（容量40L，压力12mpa）将容积为1M3的容器从0.6mpa充压至10mpa，请问如何计算需要氮气多少瓶？这个问题并不简单。

为计算方便，采用理想气体状态方程，并假设，冲氮过程中，氮气钢瓶与1m容器的温度均保持在25℃冲第1瓶氮气氮气钢瓶内含有的氮气mol数，由理想气体状态方程pV＝nRT，则n＝pV/RT＝（121060.04）（8.314298）＝193.7mol，容器内原有气体mol数为：n＝pV/RT＝（0.61061）（8.314298）＝242.2mol我们想象一下，1个1.04m的容器有242.2mol＋193.7mol＝435.9mol的氮气，其压力为：p＝nRT/V＝（435.98.314298）/1.04＝1038436pa≈1.04Mpa，那么这个压力就是冲第1瓶氮气的平衡压力同理，冲第2瓶，第3瓶等等，都有一个平衡压力，下面予以逐瓶计算：瓶序号 平衡压力1 1.04Mpa2 1.46Mpa3 1.87Mpa4 2.26Mpa4 2.63Mpa5 2.99Mpa6 3.34Mpa7 3.67Mpa8 3.99Mpa9 4.30Mpa10 4.60Mpa11 4.88Mpa12 5.15Mpa13 5.41Mpa14 5.66Mpa15 5.90Mpa16 6.13Mpa17 6.36Mpa18 6.58Mpa19 6.79Mpa20 6.99Mpa21 7.18Mpa22 7.37Mpa23 7.55Mpa24 7.72Mpa25 7.88Mpa26 8.04Mpa27 8.19Mpa28 8.34Mpa29 8.48Mpa30 8.62Mpa31 8.75Mpa32 8.87Mpa33 8.99Mpa34 9.11Mpa35 9.22Mpa36 9.33Mpa37 9.43Mpa38 9.53Mpa39 9.62Mpa40 9.71Mpa41 9.80Mpa42 9.88Mpa43 9.96Mpa44 10.03Mpa由计算可见，竟然需要44瓶氮气！所以用氮气瓶将1m容器冲压至10Mpa根本不可取，还是用压缩机的好。