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物理化学核心教程电子课件 第一章 气体 1.1 低压气体的经验定律 1. Boyle 定律 2. Charles-Gay-Lussac 定律 3. Avogadro 定律 1.2 理想气体及其状态方程 1. 理想气体的微观模型 2. 理想气体的状态方程 2. 理想气体的状态方程 2. 理想气体的状态方程 1.3 理想气体混合物 1.3 理想气体混合物 1.3.1 混合物组成表示法 1.3.1 混合物组成表示法 1.3.1 混合物组成表示法 1.3.2 Dalton 分压定律 1.3.3 Amagat 分体积定律 1.4 真实气体的液化 1.4.1 液体的饱和蒸汽压 1.4.2 临界状态 1.4.3 真实气体的 p-Vm 图 1.4.3 真实气体的 p-Vm 图 1.5 真实气体的状态方程 1.5.1 van der Waals 方程 1.5.1 van der Waals 方程 1.5.2 从临界参数求 a, b 值 1.5.3 van der Waals方程的应用 1.5.4 Virial 方程 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 思考题 答： 将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。 采用的是气体热胀冷缩的原理 2．在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等？ 不一定相等。根据理想气体状态方程,若物质的量相同，则温度才会相等。 答： 3． 两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一玻管相通，管中间有一汞滴将两边的气体分开。当左球的温度为273K，右球的温度为293K时，汞滴处在中间达成平衡。试问： (1)若将左球温度升高10K，中间汞滴向哪边移动？ (2)若两球温度同时都升高10K, 中间汞滴向哪边移动？ 273K 293K 答： （1）左球温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。 （2）两球温度同时都升高10K，汞滴仍向右边移动。因为左边起始温度低，升高10K所占比例比右边大，283/273大于303/293，所以膨胀的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边比右边大。 4．在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的0.7左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现象？ 答： 软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是灌开水时不要太快，且要将保温瓶灌满。 5．当纯物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化？ 答： 升高平衡温度，纯物的饱和蒸汽压也升高。但由于液体的可压缩性较小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。 而蒸汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。随着平衡温度的不断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时，这时的温度就是临界温度。 6. 有一种气体的状态方程为: (b为大于零的常数) 试分析这种气体与理想气体有何不同？ 将这种气体进行真空膨胀，气体的温度会不会下降？ 答： 将气体的状态方程改写为: 与理想气体的状态方程相比，只校正了体积项，未校正压力项。说明这种气体分子自身的体积不能忽略，而分子之间的相互作用力可以忽略不计。所以，将这种气体进行真空膨胀时，温度不会下降。 7. 如何定义气体的临界温度和临界压力？ 答： 在真实气体的 图上 当气-液两相共存的线段缩成一个点时，称这点为临界点。这时的温度为临界温度，这时的压力为临界压力。临界压力是指在该临界温度时能使气体液化的最低压力。 8．处于临界点以上的各物质有何共同特性？ 答： 这时气-液界面消失，液体和气体的摩尔体积相等，成为一种既不同于液相、又不同于气相的特殊流体，称为超流体。 上一内容 下一内容 回主目录