气体的性质及状态方程2.pptx

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气体的性质及状态方程;? 掌握理想气体状态方程 ? 掌握理想气体的宏观定义及微观模型 ? 掌握分压、分体积概念及计算 ? 理解真实气体与理想气体的偏差、临界现象 ? 掌握饱和蒸气压概念 ? 理解范德华状态方程、对应状态原理和压缩因子图,了解对比状态方程及其它真实气体方程;§ 1.1 理想气体p、V、T性质及状态方程;一、三个低压定律;阿伏加德罗(Avogadro A);pV= nRT;三、摩尔气体常数 R;四、理想气体定义及微观模型;五、理想气体 p、V、T 性质计算;1. p、V、T、n 知三求一;思考题: 两个容积均为V的球形玻璃管连接,其中充满某种理想气体。已知在T1下气体的压力为p1。今将一球的温度变为T2,另一球的温度仍为T1不变。试推导这时的压力p2与T1、T2、p1之间的关系式。假设忽略细玻璃管中气体的体积,玻璃球的容积V不随温度变化。;2. 两个状态间的计算           当n一定时 p1V1/T1 = p2V2/T2;例:为了行车的安全,可在汽车中装备上空气袋,防止碰撞时司机受到伤害。这种空气袋是用氮气充胀起来的,所用的氮气是由叠氮化钠与三氧化二铁在火花的引发下反应生成的。总反应是:;练习: 1、用管道输送天然气,当输送压力为200kPa,   温度为25?C时,管道内天然气的密度为多 少?假设天然气可看做是纯的甲烷。 2、气柜内贮有121.6kPa、27 ?C的氯乙烯(C2H3Cl) 气体300m3,若以每小时90kg的流量输往使用 车间,试问贮存的气体能用多少小时?;3、一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g。 充以4?C的水之后,总质量为125.0000g。若   改充以25?C、13.33kPa的某碳氢化合物气体,   则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔 质量。水的密度按1g/cm3计算。;六、理想气体混合物;1、混合物的组成;2、理想气体状态方程对 理想气体混合物的应用;3、道尔顿分压定律;(2). 道尔顿分压定律;道尔顿(Dalton J);例题: 某容器中含有NH3、O2 、N2等气体的混合物。取样分析后,其中n(NH3)=0.320mol, n(O2)= 0.180mol, n(N2) = 0.700mol。 混合气体的总压p=133.0kPa。 试计算各组分气体的分压。;练习:;4、阿马格分体积定律;(2). 阿马格分体积定律;5、两者???系;1、今有20?C的乙烷-丁烷混合气体,充入一抽成真空的200cm3的容器中,直至压力达101.325kPa,测得容器中混合气体的质量为0.3897g。试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。;2、在300.15K、200kPa下,测得Ne 与Ar混合气体的密度为2.372kg/m3,则混合气体中Ne的分压力为多少?;§1.2 实际气体与理想气体的 偏差及其液化;一、液体的饱和蒸气压;(1) 纯液体的饱和蒸气压:;(2) 液体混合物的饱和蒸气压:;二、临界参数;三、真实气体的p ~Vm图与气体的液化 ;;(2) T = Tc;从p-Vm图中可以看出分如下几个区域;四、真实气体的pVm~p图及波义尔温度;气体在不同温度下的 pVm-p 图;难液化 (H2、He、N2) TB 较低 易液化 (极性、大分子) TB 较高;共同特点: p→ 0时,所有状态方程→ 理想气体状态方程;由理想气体进行压力和体积修正得到范德华方程; 体积修正:    考虑气体分子本身占有的体积及由于分   子运动而不能被压缩的空间,修正项为b;适用: 几兆帕压力的中压范围,半经验半理论的状态方程;范德华常数与临界参数:;范德华(Van der Waals J D);§1.4 对应状态原理和普遍化压缩因子图;一、压缩因子;等温条件下: 1、p → 0,Z → 1; 2、p较大时分子之间 表现排斥力 Z 1, 难压缩; 3、p较小时分子之间 表现吸引力Z 1, 易压缩。;临界压缩因子:;1. 对比参数;三、普遍化压缩因子图;普遍化压缩因子图;四、压缩因子图的使用;2、已知T、Vm 求p?作辅助线;3、已知p、Vm 求T ? 作辅助图

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