質(zhì)量衡算與能量衡算.ppt

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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(wú)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(guó)際單位制，符號(hào)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

2、理量一、計(jì)量單位mkg表2.1.1國(guó)際單位制的基本單位7個(gè)基本單位2個(gè)輔助單位表2.1.2國(guó)際單位制的輔助單位量的名稱單位名稱單位符號(hào)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(guó)際單位制規(guī)定，取k=1，則力的導(dǎo)出單

3、位為第一節(jié)常用物理量導(dǎo)出單位表2.1.3國(guó)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制的單位度量時(shí)，其數(shù)值比稱為換算因數(shù)例如1m長(zhǎng)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

4、.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(lái)描述物體或系統(tǒng)物理狀態(tài)的可測(cè)量性質(zhì)稱為它的量綱。量綱與單位的區(qū)別：量綱是可測(cè)量的性質(zhì)；單位是測(cè)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。可測(cè)量物理量可以分為兩類：基本量和導(dǎo)出量。三、量綱和無(wú)量綱準(zhǔn)數(shù)第一節(jié)常用物理量基本量綱:質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間、溫度的量綱，分別以M、L、t和T表示，簡(jiǎn)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]=

5、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

6、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(guò)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)常用物理量對(duì)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(duì)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(duì)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)

7、，0.082L·atm·K-1·mol-1；T——絕對(duì)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?jǐn)?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

8、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