晋升工程师 第三部分 医药工程专业知识—— 三、制药工程原理与设备一.流体流动1
流体的密度、压强、流体静力学基本方程式及应用 ★(1)流体的密度:单位体积流体具有的质量,ρ= m/V 单位:kg/m3式中,m—流体的质量,kg;V—流体的体积,m3密度有不同的单位,SI 制中单位为 kg/m3,物理单位制中为 g/cm3,工程单位制中为kgf
s2/m4,其换算关系为:1g/cm3 =103 kg/m3 =102 kgf
s2/m4① 液体的密度:液体可视为不可压缩流体
相对密度是液体在某温度时的密度与标准大气压下 4℃时水的密度的比值,即 s =ρ/ρH2O =ρ/1000式中,s-液体的相对密度,kg/m3;ρH2O-标准大气压下 4℃时水的密度的比值,1000 kg/m31ρm= x 1ρ1+ x2ρ2+
+ x nρ n=∑i=1nxiρi式中,ρm—混合液的密度,kg/m3;ρi—混合液中组分 i 的密度,kg/m3;xi—混合液中组分 i的质量分数
② 气体的密度:液体为可压缩流体,其密度随温度和压力而变
当压力不太高(临界压力以下)、温度不太低(临界温度以上)时,气体可视为理想气体,则pV=nRT= mM RT 则 ρ=mV = pMRT式中,p—气体的压力,kPa;V—气体的体积,;T—气体的温度,K;n—气体物质的量,kmol;M—气体的摩尔质量,kg/kmol;R—摩尔气体常数,8
314kJ/(kmol
K)标准状态(T=273
15K,p0=101
325kPa)下,理想气体的密度 ρ0为 ρ0= pMRT = M22
4 ρm=ρ1 y1+ρ2 y2+
+ρn yn=∑i=1n(ρi yi) 或 ρm=M m22
4 × pp0×T 0T式中,ρm—气体混合物的密度,kg/m3;ρi—同温同压下组分 i 单独存在时的密度,kg/m3;