课件：第一章 气体的pVT性质.ppt

第一章 气体的PVT关系 §1.1 理想气体的状态方程 §1.1 理想气体的状态方程 §1.1 理想气体的状态方程 §1.1 理想气体的状态方程 §1.1 理想气体的状态方程 §1.1 理想气体的状态方程 §1.1 理想气体的状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.2 理想气体混合物 §1.2 理想气体混合物 §1.2 理想气体混合物 §1.2 理想气体混合物 3.? 道尔顿定律 3 道尔顿定律 3.? 道尔顿定律 4．阿马加定律 1) 分体积 4．阿马加定律 体积分数等于压力分数等于该组分B的摩尔分数 1．饱和蒸气压 3．临界点及临界参数 (2) 临界温度还有另一重要意义： 超临界流体 开心一练 当气体温度在临界温度之上，则无论加多大的压力都不能液化。 即临界温度Tc是气体发生液化现象的极限温度。当气体温度在临界温度以下，随着气体压力的增加，气体能液化。当气体温度在临界温度以上，无论加多大压力，都不能使气体液化。 ? 在p--Vm图上，临界点是Tc恒温线的拐点，有两特征： ? 临界温度时气体液化所需的最小压力称临界压力pc pc的确定 1kg水蒸发为1kg水蒸气，体积增大为多少倍？ 1kg水蒸发为1kg水蒸气，分子间距增大为多少倍？ 10倍 气体的分子间距r约为r0的多少倍？ 相互作用可忽略！ 10倍 r0 引力=斥力 E0 min 1000倍 若r10r0 不可抗拒的相互吸引的趋势 直到r=r0 液化 p=0, T p=p*, T 饱和蒸气压 本质：分子间相互作用! p T p* p* 分子热运动 分压不变 实际气体 p=p*, T p=p*, T p=p*, T p T 无体积，无作用力 理想气体能被液化么？ 不能 实际气体 p=pT*, T’ p=pT*, T’ p=pT*, T’ p T’ 实际气体 p TC pC TC p TC 超临界流体 实际气体 p TTC p TTC 超临界流体：温度、压力略高于临界点的状态的流体 特点： 密度大 同时具有液体的溶解能力和气体的扩散能力 应用： 化工、生物及聚合物领域 萃取 超临界流体 无毒、无污染、操作简单、能耗低 超临界流体萃取优势 对于萃取物的选择能力非常强 可以精确地控制要从物料中萃取哪些组分 温度、压力、流速和时间 无醇葡萄酒 固体火箭推进剂 隐形飞机涂层材料 1.Tc是使气体能够液化所允许的最低温度 2.Tc是使气体能够液化所允许的最高温度 3.pc是临界温度下使气体液化所需要的最高压力 4. pc是临界温度下使气体液化所需要的最低压力 5. pc是使气体液化所需要的最低压力 √ × × √ × 总结 p, V, T, n, m, M, ρ的计算 分压定律和分体积定律(适用范围) (定T, V) (定T, p) 单组分理想气体 多组分理想气体 1. 在温度、容积恒定的容器中含有A和B两种理想气体，这时A的分压和分体积分别为pA和VA。若在容器中在加入一定量的理想气体C，则pA和VA的变化为______________________ pA不变，VA变小 2. 在某体积恒定的容器中装有一定量温度为300K的气体，现在保持压力不变，要将气体赶走1/6，需要将容器加热到的温度为______________________ 360K 3.在两个容积均为V的烧瓶中装有氮气，烧瓶之间有细管相通，细管的体积可以忽略不计。若将两个烧瓶中均浸入373K的开水中，测得气体压力为60KPa。若一个烧瓶浸在273K的冰水中，另一个仍浸在373K的开水中，达到平衡后，求这时气体的压力。设气体可以视为理想气体。 4. 有氮气和甲烷（均为气体）的气体混合物100g，已知氮气的质量分数为0.31。在420K的一定压力下，混合气体的体积为9.95dm3。求混合气体的总压力和各组分的分压。假设混合气体遵守道尔顿分压定律。已知氮气和甲烷的摩尔质量分别为28g·mol-1和16g·mol-1。 未完待续 对真实气体 Z=？ §1.4 真实气体状态方程（不要求掌握） 令 Z = pV / (nRT) = pVm / (RT) 对理想气体 Z ≡1 Z ：压缩因子 Z = 1 Z 1 Z 1 难压缩 易压缩 临界压缩因子Zc：0.375 Z 的求法 查表p30 理想气体 状态方程 真实气体 状态方程 范德华方程 维里方程 §1.4 真实气体状态方程（不要求掌握） 合力为0 减弱了气体分子对器壁的冲量 pp(理想) 合力不为0 分子本身体积的不可压缩性 VmVm (理想) pVm pVm 压力修正项 体积修正项 p(理想)Vm(理想)=RT 范德华方程 应用：