导热性最好的气体

学科知识库2023-10-19 17:11:55

气体也可以导热,你知道哪种气体的导热性最好吗?原因又是什么?这种气体的导热性又将为人类带来怎样的到处和作用?

导热性最好的气体

所有气体中,氢气导热性最好。

气体的导热性能与气体的分子量有关,分子量越小气体导热性就好,分子量大,气体导热性就差。在同样的温度下,小分子量的气体,分子运动的速度越快,通过分子运动进行碰撞传递能量的速度越快,导热性能越好。所有气体中,氢气分子量最小,运动速度最快,传热效果最佳,也就是导热性能最好。

氢能源的优势:

1、燃烧性能好:点火快,与空气混合时可燃范围广,燃点高,燃烧速度快;

2、它是储量丰富的新能源的一部分,不依赖化石燃料;

3、高热值:除核燃料外,氢在所有化石燃料、化学燃料和生物燃料中的热值最高;

4、低能耗:长距离高压输送可以中断,氢输送可以用长距离和短距离管道代替。安全性相对提高,低效能量损失减少;

5、无毒、无有害物质;

6、各种形式:气体、液体或固体金属氢化物,可满足不同的储存、运输和不同的应用环境要求;

7、利用率高:氢气消除了内燃机噪声源和能源污染隐患,利用率高;

8、运输方便:氢气可降低燃料自重,增加车辆有效载荷,降低运输成本。考虑到一般的社会效益,氢气优于其他能源;

9、减少温室效应:氢可以取代化石燃料,从而将温室效应降至最低。

氢能源的重要性:

氢的储存量巨大:据估计它构成了宇宙质量的75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。

氢的发热值高:它是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,达142.35lkJ/kg,每千克氢燃烧后的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。

氢燃烧性能好:它点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,且燃点高,燃烧速度快。

氢重量最轻:在标准状态下,它的密度为0.0899g/L;氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。

氢是清洁能源:本身无毒,与其他燃料相比,氢燃烧时最清洁,除了生成水和少量氮化氢外,不会产生对环境有害的污染物质,比如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒,就算有少量的氮化氢,但经过适当处理也不会污染环境,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。

氢能利用形式多:氢既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造,现在的内燃机稍加改装就可以使用了。

氢气的导热性最好:比大多数气体的导热系数高出10倍,因此在能源工业中氢是极好的传热载体。

目前,我国氢气的主要用途是:

1、原料气或石油炼制过程加氢,用于合成氨生产化肥,合成甲醇,各类油品炼制过程的加氢精制,净化,裂化等。

2、各种工业产品生产过程以氢气作为保护气体,还原气体等,广泛用于钢铁,电子,有色金属,浮法玻璃等行业的产品生产。

具体来看,我国氢气主要用于合成氨的生产,合成氨的用氢量约占我国氢气消费量的一半左右;合成甲醇约占我国氢气消费量的三成左右;用于石油炼化过程加氢的消费量约占15%;其它工业氢气用量占比只有5%。

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