第一章-气体的PVT关系.pptVIP

 § 1.1 理想气体状态方程 § 1.2 理想气体混合物 § 1.3 气体的液化及临界参数 § 1.4 真实气体状态方程 § 1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图 2.真实气体的p-Vm图及气体的液化 理想气体由于分子间没有相互作用力，所以在任何温度、压力下都不可能使其液化。而真实气体则不同，降低温度和加压都可使真实气体液化。 1.4真实气体状态方程 2.范德华方程 1873年荷兰科学家范德华从理想气体与真实气体德差别出发，用硬球模型处理真实气体，提出了压力修正项及体积修正项，得出了适用于中压气体的真实气体状态方程： 3.范德华常数与临界参数的关系 临界点是拐点，临界点处的一阶、二阶导数为零 4.维里方程 维里方程是卡末林-昂尼斯于20世纪初作为纯经验方程提出的，有两种形式： 1.5对应状态原理及普遍化压缩因子图 对理想气体 ：pV=nRT 对真实气体 ：pV?nRT， 但可以将理想气体状态方程用压缩因子修正： pV=ZnRT 或 pVm=ZRT 其中Z称为压缩因子，Z值的大小反映出真实气体对理想气体的偏差。 2.对应状态原理 对比压力:pr=p/pc 对比温度:Tr=T/TC 对比体积:Vr=Vm/Vm,C * * 第一章 气体的 pVT 关系 联系 p、V、T 之间关系的方程称为状态方程 本章中主要讨论气体的状态方程 气体的讨论 理想气体 实际气体 物质的聚集状态 液体 固体 气体 V 受 T、p 的影响很大 V 受T、p 的影响较小（又称凝聚态） 概论： 1.1 理想气体状态方程 1.理想气体状态方程 pV=nRT pVm=RT 2.理想气体模型 微观特征 (a)分子间无相互作用 （b）分子本身不占有体积 理想气体定义：任何温度、压力 下均满足理想气体状态方程的气体。 分子间力 吸引力- 分子相距较远时，有范德华引力； 排斥力- 分子相距较近时，电子云及核产生排斥作用。 液体和固体的存在，正是分子间有相互吸引作用的证明；而液体和固体的难于压缩，又证明了分子间在近距离时表现出的排斥作用。 1.2 理想气体混合物 1.混合物的组成 （1） 摩尔分数x或y （2）质量分数 （3）体积分数 2.理想气体状态方程对理想气体混合物的应用 3. 道尔顿定律 混合气体（包括理想的和非理想的）分压的定义 pB def yB p 式中： pB ? B气体的分压； p ? 混合气体的总压。 ? ? yB = 1 ? p = ? pB 混合理想气体： 理想气体混合物中某一组分B的分压 pB 等于该组分单独存在于混合气体的T、V时产生的压力。 而理想气体混合物的总压等于各组分单独存在于混合气体的T、V时产生的压力总和 ?? 道尔顿定律 低压下真实气体混合物适用。 在高压下，分子间的相互作用不可忽视，且混合物不同分子间的作用与纯气体相同分子间的作用有差别，所以某气体B的分压不再等于它单独存在时的压力，所以分压定律不再适用 V T n=nA+nB p V T nB pB V T nA pA p=p A+pB pB=yBp = + 即 即：理想气体混合物中物质B的分体积VB*，等于纯气体 B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。 p T n=nA+nB V p T nB VB p T nA VA = + 4. 阿马加定律 理想气体混合物的总体积V为各组分分体积 之和： 阿马加定律表明理想气体混合物的体积具有加和性，在相同温度、压力下，混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。 由二定律有： 高压下，混合前后气体体积一般将发生变化，阿马加定律不再适用。这时需引入偏摩尔体积的概念进行计算。（见第四章） 1液体的饱和蒸气压 饱和蒸气压： p*(l) T 一定 (相平衡) 图1-2 液体的饱和蒸气压 g l 沸点: 蒸气压等于外压时的温度; 液体： 正常沸点: 101.325 kPa下的沸点; 标准沸点: 100 kPa下的沸点。 如: 水 正常沸点: 标准沸点: 100℃ 99.67℃。 饱和蒸气压与温度有关。 液体 蒸气 蒸气压力p*(l) 平衡 T 一定 或 固体 蒸气 蒸气压力p*(s) 平衡 T 一定 1.3气体的液化及临界参数 相对湿度： （1）饱和蒸气压是由物质