范德华常数也与温度有关球形分子.ppt

Three assumptions 假定for the kinetic model 运动模型: 1). The size of the molecules is negligible, in the sense that their diameters are much smaller than the average distance travelled between collisions. 2). The molecules do not interact, except that they make perfectly elastic collisions. 弹性碰撞 3). The gas consists of molecules of mass m in ceaseless random motion.不停的无规则运动 3. 气体常数 R The gas constant 测定一定温度下的几组p、V数据 ，可计算出R吗？ pV ≠ nRT 2. 真实气体的 p -Vm 图，气体的液化与临界参数 以CO2的等温加压变化实验来说明： 本章学习小结 主要内容：气体的pVT性质，即pVT关系或说状态方程。主要能写出四个常见的状态方程。 研究思路：如何对理想气体状态方程进行校正？外推法；模型化法 概念与常识：临界点…… 压缩因子图的应用 3 （1）已知 T、p , 求 Z 和 Vm T , p 求？ Vm Tr , pr Z 1 2 查图 计算(pVm=ZRT) (此时用范德华方程较困难，而用压缩因子图容易) T = Tc时， l – g 线变为拐点c c：临界点 ； Tc ?临界温度； pc ?临界压力； Vm,c ?临界体积 g1 g2 l1 l2 c T2 T1 T4 T3 Tc g′1 g′2 T1T2TcT3T4 l′1 Vm p l′2 l g Critical constants the critical point (3) T Tc 无论加多大压力，气态不再变为液体，等温线为一光滑曲线。 g1 g2 l1 l2 c T2 T1 T4 T3 Tc g′1 g′2 T1T2TcT3T4 l′1 Vm p l′2 l g 3 超临界态是指温度大于临界温度，压力大于临界压力的状态。它的密度大，溶解性能好，可用于萃取，称为超临界萃取。 1 三个区：虚线 l c g 内：气－液两相共存区 虚线 l c g 外：单相区； 左方：液相区；右方：气相区 讨论： 2 临界点：气、液两相摩尔体积及其它性质完全相同，界面消失，气态、液态无法区分，此时： §1.4 真实气体状态方程 当压力较高时,理想气体状态方程不再适用。在修正理想气体状态方程的基础上，就提出了真实气体状态方程（约300个）。 描述真实气体的 pVT 关系的方法： 1）引入压缩因子Z，修正理想气体状态方程 2）引入 p、V 修正项，修正理想气体状态方程 3）使用经验公式，如维里方程，描述压缩因子Z 它们的共同特点是在低压下均可还原为理想气体状态方程 真实气体的 pVm - p 图及波义尔温度 Boyle Temperature 在同一温度、不同气体，或同一气体、不同温度的情况下， pVm - p曲线都有三种类型。 (1) pVm 随 p增加而上升； (2) pVm 随 p增加，开始不变，然后增加 (3) pVm 随 p增加，先降后升。 p pVm 图1.4.1 气体在不同温度下的 pVm－p 图 T TB T = TB T TB 波义尔温度定义为： p pVm T TB T = TB T TB 每种气体有自己的波义尔温度；TB 一般为 Tc 的 2 ~ 2.5 倍,T ＝TB 时，气体在几百 kPa 的压力范围内（几个大气压）符合理想气体状态方程。 2. 范德华方程 The van der Waals equation 真实气体状态方程分为两类，一为纯经验公式，一为有一定物理模型的半经验方程，范德华方程是后者中较有名的一个 其物理模型为：理想气体状态方程 p理 Vm，理 = RT 实质是 （无相互作用力时分子间气体的压力） ×) （1mol气体分子的自由活动空间） ＝ RT (1) 范德华方程 Expressions of the van der Waals equation 实际气体： 1) 分子间有相互作用力 内部分子 器壁 靠近器壁的分子 分子间相互作用减弱了分子对器壁