質(zhì)量衡算與能量衡算2

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1、本篇主要內(nèi)容第二章質(zhì)量衡算與能量衡算第三章流體流動(dòng)第四章熱量傳遞第五章質(zhì)量傳遞第I篇環(huán)境工程原理基礎(chǔ)第一章質(zhì)量衡算與能量衡算第二章質(zhì)量衡算與能量衡算第一節(jié)常用物理量常用物理量及單位換算常用物理量及其表示方法第二節(jié)質(zhì)量衡算衡算系統(tǒng)的概念總質(zhì)量衡算方程第三節(jié)能量衡算總能量衡算方程熱量衡算方程本章主要內(nèi)容一、計(jì)量單位二、物理量的單位換算三、量綱和無量綱準(zhǔn)數(shù)四、常用物理量及其表示方法本節(jié)的主要內(nèi)容第一節(jié)常用物理量計(jì)量單位是度量物理量的標(biāo)準(zhǔn)物理量＝數(shù)值×單位國際單位制，符號為SI7個(gè)基本單位；2個(gè)輔助單位；導(dǎo)出單位。第一節(jié)常用物理量一、計(jì)量單位mkg表2.1.1國際單位制的基本單位7個(gè)基

2、本單位2個(gè)輔助單位表2.1.2國際單位制的輔助單位量的名稱單位名稱單位符號平面角立體角弧度球面度radsr第一節(jié)常用物理量按照定義式由基本單位相乘或相除求得。導(dǎo)出單位當(dāng)采用其它單位制時(shí)，將各物理量的單位代入定義式中，得到的k不等于1。例如，上例中，若距離的單位為cm，則k=0.01。式中F——力；m——質(zhì)量；a——加速度；u——速度；t——時(shí)間；S——距離；k——比例系數(shù)。力的導(dǎo)出單位，按牛頓運(yùn)動(dòng)定律寫出力的定義式，即按照國際單位制規(guī)定，取k=1，則力的導(dǎo)出單位為第一節(jié)常用物理量導(dǎo)出單位表2.1.3國際單位制中規(guī)定了若干具有專門名稱的導(dǎo)出單位第一節(jié)常用物理量同一物理量用不同單位

3、制的單位度量時(shí)，其數(shù)值比稱為換算因數(shù)例如1m長的管用英尺度量時(shí)為3.2808ft，則英尺與米的換算因數(shù)為3.2808。解：按照題意，將kgf/cm2中力的單位kgf換算為N，cm2換算為m2。查表，N與kgf的換算因數(shù)為9.80665，因此1kgf＝9.80665N又1cm＝0.01m所以：1.033kgf/cm2＝1.033×9.80665N/(0.01m)2=1.013×105N/m2【例題2.1.1】:已知1atm＝1.033kgf/cm2，將其換算為N/m2。二、物理量的單位換算第一節(jié)常用物理量(一)量綱用來描述物體或系統(tǒng)物理狀態(tài)的可測量性質(zhì)稱為它的量綱。量綱與單位的區(qū)

4、別：量綱是可測量的性質(zhì)；單位是測量的標(biāo)準(zhǔn)，用這些標(biāo)準(zhǔn)和確定的數(shù)值可以定量地描述量綱?？蓽y量物理量可以分為兩類：基本量和導(dǎo)出量。三、量綱和無量綱準(zhǔn)數(shù)第一節(jié)常用物理量基本量綱:質(zhì)量、長度、時(shí)間、溫度的量綱，分別以M、L、t和T表示，簡稱MLtT量綱體系。其它物理量均可以以M、L、t和T的組合形式表示其量綱:[速度]=[密度]=[壓強(qiáng)]=[粘度]=Lt－1ML－3ML－1t－2ML－1t－1第一節(jié)常用物理量1．質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度（1）質(zhì)量濃度ρA，ρ（2）物質(zhì)的量濃度cA，c組分A的摩爾質(zhì)量第一節(jié)常用物理量(2.1.2)(2.1.4)(2.1.5)2.質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)（1）質(zhì)量

5、分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)組分A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合物的總質(zhì)量組分A的質(zhì)量(2.1.6)在水處理中，污水中的污染物濃度一般較低，1L污水的質(zhì)量可以近似認(rèn)為等于1000g，所以實(shí)際應(yīng)用中，常常將質(zhì)量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)加以換算，即1mg/L相當(dāng)于1mg/1000g＝1×10-6（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）=1ppm1μg/L相當(dāng)于1μg/1000g＝1×10-9（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）=1ppb當(dāng)污染物的濃度過高，導(dǎo)致污水的比重發(fā)生變化時(shí)，上兩式應(yīng)加以修正，即1mg/L相當(dāng)于1/污水的密度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）1μg/L相當(dāng)于1/污水的密度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）ppm————ppb————μg/g，10-6μg/kg，10-9（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）第一節(jié)常用物

6、理量對于氣體，體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度之間的關(guān)系和壓力、溫度以及污染物質(zhì)的分子量有關(guān)。對于理想氣體，可以用理想氣體狀態(tài)方程表示，即：式中：p——絕對壓力，atm；VA——體積，m3；nA——物質(zhì)的摩爾數(shù)，mol；R——理想氣體常數(shù)，0.082L·atm·K-1·mol-1；T——絕對溫度，K。第一節(jié)常用物理量(2.1.9)根據(jù)質(zhì)量濃度的定義根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度之間的關(guān)系？第一節(jié)常用物理量(2.1.10)(2.1.11)(2.1.13)（2）摩爾分?jǐn)?shù)組分A的摩爾分?jǐn)?shù)混合物的總摩爾數(shù)組分A的摩爾數(shù)當(dāng)混合物為氣液兩相體系時(shí)，常以x表示液相中的摩爾分?jǐn)?shù)，y表示氣相中的摩爾分

7、數(shù)，組分A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系第一節(jié)常用物理量(2.1.15b)(2.1.15a)(2.1.14)3．質(zhì)量比與摩爾比組分A的質(zhì)量比混合物中惰性物質(zhì)的質(zhì)量組分A的質(zhì)量（當(dāng)混合物中除組分A外，其余為情性組分時(shí)）組分A與惰性組分的關(guān)系第一節(jié)常用物理量(2.1.16)質(zhì)量比與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系(2.1.17)組分A與惰性組分的關(guān)系3．質(zhì)量比與摩爾比（當(dāng)混合物中除組分A外，其余為情性組分時(shí)）第一節(jié)常用物理量組分A的摩爾比混合物中惰性物質(zhì)的摩爾數(shù)組分A的摩爾數(shù)(2.1.18)摩爾比與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系(2