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第15章 实际气体的性质 讲课时间：第十三周 周四 §15－1 理想气体状态方程用于 实际气体的偏差 对于理想气体： pv pv R T 1 g R T g 但是对实际气体的实验结果却不是一条值为1 的水平线，尤其在高压低温下，误差更大。 实际气体这种偏差通常用压缩因子Z表示： p v vactual Z Z R T v g ideal 压缩因子反映了相同的温度和压力下气体的实际比 体积和将气体近似为理想气体时的比体积之比 对于理想气体：Z恒等于1；对于实际气体，Z 可大于1，也可小于1，Z值偏离1的大小，反映实 际气体偏离理想气体的程度。 尤其在高压低温 下，误差更大 Z值的大小不仅与气体种类有关，而且同种气 体的Z值还随压力和温度而变化。 氢不同温度时压缩因子 与压力关系 我们总是说，实际气体在低压和高温下可以近似为 理想气体。可是，什么样的压力算低压？什么样的 温度算高温呢？-100℃算低温还是高温？ • 对于不同种类的物质，低压和高温的标准不同 • 压力或温度是高还是低与物质的临界压力和临界 温度有关。 • 在常压下，-100℃对于水来讲是低温，显然不能 将此温度的水近似为理想气体（在此温度下水还 是固态）。然而，-100℃对于空气却已经是高温 了，因为它远高于空气临界温度（-140.5℃）， 且根据其临界压力（3.77 MPa ）判断，常压下- 100℃的空气状态远离饱和区域和物质的临界 点，故可将该状态的空气视为理想气体。 对于实际气体，理想气体的状态方程 pv R T 不再适用。 g 百余年来人们导出了成百 上千个状态方程式。 准确度高的，适用范围小； 通用性强的，准确度差。 √ √ √ √ §15－2 几个常用的实际气体状 态方程 什么是理想气体？ 1.分子是不占体积的弹性质点 2.分子间没有相互作用力 范德瓦尔考虑到两点： 1.气体分子有一定的体积，所以分子可自 由活动的空间为（v-b ） 2.气体分子间的引力作用，使气体对容器 壁面所施加的压力要比理想气体的小，用内压 力修正压力项。 一、范德瓦尔方程（1873年）： ⎛ a ⎞ p + v −b R T ⎜ 2 ⎟( ) g ⎝ v ⎠ 其中： a、b 范德瓦尔常数（均为正），与气体种类有关 数值由实验确定 a