[科普中国]-气体温度范围

气体的温度范围的范围是绝对零度到几千万甚至上亿摄氏度，气体气温范围指的是整个气温被划分的梯度范围。

研究背景随着我国经济的快速发展，包括航空航天、石油化工、制药、钢铁冶金、汽车工业在内的诸多行业发展十分迅速，气体温度和组分浓度的实时在线测量对其生产过程优化、能源消耗和环境污染物的控制、生产效率的提高都有着十分重要的意义。可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术是一种非接触式测量技术，不仅可以实现气体温度和组分浓度的实时在线测量，而且具有可靠性较高、响应速度快、受气体环境影响小等优点，可用于高压、高焓、高速等流场特性、强噪声、强振动等恶劣环境下的测量研究。1

压缩气体的温度变化压缩气体的时候，外界对内部的气体释放能量，分子之间的距离变小了，于是分子碰撞就激烈了，从而产生热量，温度升高。必须速度快的压缩才可以，近乎绝热了，不然容器会像外部传递热量，于是温度不会升高滴。分子之间是有引力和斥力的，当气体没有被压缩的时候，分子之间处于平衡状态，它们的势能是最小的，但是压缩过后，斥力开始增加，于是气体内部所有分子势能也增加了。只不过增加的非常小而已，不用去考虑。于是内能变大。它们都必须遵守能量守恒定律。补充一下，当压力大到一定程度的时候（大过了斥力的临界点），物体就会发生状态的变化，比如气体就会被压缩成液体。

气体温度对粒子的影响在气体温度为25℃ 时，喷涂后的基板表面留下许多碰撞坑，粒子全部脱落，此时粒子结合率（即结合效率）为零；随着气体温度的升高，基板上粘结粒子数增多，碰撞坑数减少；当气体温度为550 ℃ 时，结合粒子覆盖了绝大部分的基板表面，结合粒子数大幅度增加。根据上述结果可以认为，在气体温度为25 ℃ 时，所有粒子的碰撞速度低于粒子与基板间的临界速度（初始临界速度）；当气体温度超过200 ℃ 后，部分或全部粒子的碰撞速度高于初始临界速度。应该指出的是，即便是在相同的送粉率条件下，4 种气体温度下粘结粒子与碰撞坑数t 之和也有较大差异。造成这一现象的因素很多，其中随机因紊有基板表面状态、粒子的弹性碰撞、喷涂距离和送粉率波动等，而系统因素是气体温度升高使工作气体流t 减少从而使载气流量相应减少，导致送粉率成比例降低。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学