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1、第一章,气体的PVT性质,掌握理想气体的分子模型和PVT行为，混合理想气体中组分分压的定义及分压定律，理想混合气体中组分分体积的定义及分体积定律。要求学生了解真实气体与理想气体PVT行为的差异，掌握压缩因子的物理意义和波义尔温度的定义，明确真实气体临界状态的特征及临界参数，了解对比状态的概念和对比状态定律，会用压缩因子图对真实气体的温度、压力和体积进行计算，以解决实际工程问题。,基本要求,1-1理想气体的状态方程及微观模型,一、理想气体的状态方程,波马定律 恒定T、n时 PV=C1（常数）,盖吕萨克定律 恒定P、n时,=C2（常数）,阿伏加德罗定律 恒定T、P时,=C3（常数）,在此基础上可导
2、出理想气体的状态方程：,其中R为通用（或者“普适”）气体常数,其中,分子数,阿伏加德罗常数,其中,波兹曼常数,而,混合气体平均分子量的计算：,又：,二、理想气体的微观模型,1、气体分子视为质点；,2、分子之间无作用力；,3、分子彼此间的碰撞以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性的。,三、通用（或者“普适”）气体常数（R）,273.15K下气体的PVmP实验,例1： 298.2K（25）时，在某抽空的烧瓶中，加了2克的某气体A，此时瓶中的压力为101.325kPa。今若再加入3克的某气体B，发现压力上升为151.987 kPa。试求两物质A、B的分子量之比（即MA/MB）。,例2：两个体积相等的玻璃
3、球（如图所示），中间用细管连通（管的体积可忽略不计）。开始时两球温度均为27，共含有0.7molH2（g），压力是50.6625 kPa，若将其中一个球放在127的油浴中，另一球仍保持在27。试计算此时球内的压力和各球中H2（g）的量为多少？,1-2理想气体的分压、分体积定律,一、道尔顿分压定律,1、分压力,混合气体的总压力与其中的某一组分B的摩尔分率的乘积称为该组分的分压力。,或者：混合气体中的某组分B单独存在，并且具有与混合气体相同的温度和体积时的压力，称为该组分在混合气体中的分压力。,2、分压定律,3、压力分数,二、理想气体的分体积定律（阿马格分体积定律）,1、分体积,混合气体中的某组分
4、B单独存在，并且具有与混合气体相同的温度和压力时的体积，称为该组分在混合气体中的分体积。,2、分体积定律,3、体积分数,（此式只适用于理想气体）,例: 水煤气中各种气体的摩尔分率分别为： H2 CH4 CO2 N2 CO 0.500 0.010 0.050 0.060 0.380 计算在673.15K，151.987 kPa下，该气体的密度和各种气体的分压力。（设气体为理想气体）,1-3实际气体的液化、范氏方程、临界参数,一、真实气体的PVT行为,1、真实气体的普遍化状态方程式,ZP等温线,1,真实气体的普遍化状态方程式,其中，Z压缩因子，体现了气体被压缩的难易程度，是一个无量纲的纯数。,2、
5、波义尔温度,（T1T2T3T4）,同种气体在不同温度下的PVmP图,波义尔温度（TB）：每种气体都具有一个特定的温度，此温度下在低压范围内（大约几个大气压），其PVm值都等于或接近于理想气体的数值（RT），在PVmP图上坡度为0，只有当压力相当大时，曲线的坡度才明显增加，此温度称为气体的波义尔温度。（如图中的T3）,由,，即可求得TB。,二、真实气体的液化,1、饱和蒸气压,饱和蒸气压：在一定温度下，与液体成平衡的饱和蒸气所具有的压力。,2、真实气体的液化,真实气体PVm等温线示意图,临界温度（TC）：气体在加压下能够液化所允许的最高温度。,临界压力（PC）：气体在临界温度发生液化所需的最低压力
6、。,临界体积（VC）：1mol气体在临界温度和临界压力下的体积。,临界点：C点。在临界点处汽液不分，,界面张力为0。,，,C点在数学上为一拐点：,三、范氏方程,1、压力修正,分子间引力对压力的影响,（设,）,a比例系数，即压力修正常数，单位：Pa.m6.mol-2,2、体积修正,硬球分子模型,两个分子的排除体积：,一个分子的排除体积：,1mol分子的排除体积：,气体分子的排除体积用“b”表示，单位：,范氏（范德华）方程：,四、临界参数（TC、PC、VC）,上述各式只适用于范氏气体,1-4 对比状态，压缩因子图,一、对比状态,1、对比状态方程,对比压力：,对比温度：,对比体积：,对比状态：物质处于Pr、Tr、Vr的状态。,对比状态方程：,（适用于范氏气体）,注：对H2、He、Ne三种气体有：,2、对比状态定律,不同气体在相同的对比温度和对比压力下，具有相同的对比体积。,3、压缩因子图,例1： 计算在185K及4529.23KPa时，1摩尔O2的体积。（计算体积）,例2：应用压缩因子图求80,1kg体积为10dm3乙烷气体的压力。,（图见下页）,双参数普遍化压缩因子图,
