1理想气体的微观模型.ppt

4、 在p--Vm图上，临界点是Tc恒温线的拐点，有两特征： ? 3、 临界压力：临界温度时气体液化所需的最小压力称临界压力pc。 Vc = 3b, Tc = 8a/(27Rb), pc = a/(27b2) 或 5. 临界参数与范德华常数的关系 对范氏气体，在临界点时有 : 人们根据这一启示，提出了对应状态原理。再根据对应状态原理，提出了一个普遍化的解决实际气体PVT状态的方法---压缩因子图。 先在高压的条件下使超临界流体与物料接触进行萃取，然后分离出萃取了溶质的超临界流体，降低其压力使溶质析出。 若采用逐级降压，可使多种溶质分步析出。 超临界流体萃取所用的溶剂有二氧化碳、烃类、氨和水等。 现今开发中的应用有：渣油的溶剂脱沥青；从咖啡豆中除去咖啡因；从煤中萃取烃类化工原料；页岩油加工；从天然物质提取油脂、香精、维生素，以及从发酵液中提取乙醇等。 超临界流体萃取 §1.5 对应状态原理与 普遍化压缩因子图 对各范氏气体： 代入实际气体方程 pVm = ZRT 对比状态参数反映了实际气体状态偏离临界状态的“倍数”。对比状态参数是无单位的纯数。 一、对比状态参数 二．对比状态原理 原理：(大量实践证明)若不同的气体有两个对比状态参数彼此相等，则第三个对比状态参数大体上具有相同的值。 Van der waal 对比状态方程式： 三. 压缩因子图 由对应状态原理可知:各气体在对应状态时其压缩因子Z具有相似的数值。 1、对压缩因子图分析： 1) 压缩因子图的基本原理是对应状态原理，对应状态近似相同的各气体，具有近似相同的压缩因子(并非绝对相等)。　 3)π?0即p?0，因气体均服从理想气体状态方程，故Z?1。 函数在图上以线形式表示。 （双参数普遍化压缩因子图）。 4) 恒τ时，随着π增大，Z值由小于1经最低点后逐渐变为大于1。　 5) τ1时气体在不同压力下可液化。液体的pVT行为与气体不同，故τ1时的恒温线均在不同π处中止。 2、 压缩因子图应用 1) 由p、T求Z、Vm 2) 由p、Vm求Z、Tr 3) 由T、Vm求Z、pr 1、理想气体的微观模型、特点 2、理想气体状态方程及其应用 3、理想气体混合物和真实气体混合物中分体积和分压力 4、范德华方程和范德华常数 道尔顿分压定律： 阿马格分体积定律：混合气体的总体积是各组分分体积之和。 5、压缩因子： 6、对应状态原理： 7、p-Vm-T曲面及p-Vm图 概念: 饱和蒸气、饱和液体， 饱和蒸气压、正常沸点， 临界点、临界现象， 双参数普遍化压缩因子图 超临界状态、超临界流体 本章思考题： 1.理想气体的微观模型，理想气体的状态方程的来源和应用，气体分析仪的原理及应用是什么？ 2.实际气体与理想气体不同，产生差别的原因何在？范德华是如何提出他的气体状态方程式的? 3. 什么是物质的临界点? 物质在临界点时的性质如何? 如何测定物质的临界点? 本章思考题： 4. 物质的聚集状态有哪几类？超临界流体的性质有哪些特点和应用? 所有的气体都能液化吗？ 5.何为对比状态？为什么要引入对比状态对比状态的概念？如何使用压缩因子图？ 第一章 气体 1、气体的性质相对液、固体简单,研究起来最方便。 为何要研究气体pVT行为? 2、p、V、T性质的物理意义非常明确，可以直接测定，由此可推算出其它性质的变化。 3、 可利用气体的一些性质，并加以修正，可处理液、固体行为。 研究思路：理想气体 实际气体 研究方法：实验（宏观） 模型（微观） 修正 §1.1 理想气体 （Ideal gas or perfect gas） 一、理想气体状态方程 （State equation of ideal gas) 设 V = f (T, p, n) 由Gay-lussac定律 V=C’T 得到： 由Avogadro定律 V=C’’n 得到： 由Boyle定律 pV=C 得到： 移项： 不定积分： 即： pV= nRT Boltzmann常数，k=1.38×10-23J.K-1 二、 理想气体的微观模型 而实际气体的分子具有体积；分子之间还有相互作用力；因此需对气态方程进行修正。 　 ①分子之间没有相互作用力； ②分子本身不占有体积，仅为几何质点。 ③气体分子之间的碰撞和气体分子与器壁的碰撞均属弹性碰撞。　 三、分压和道尔顿分压定律 对理想气体有：