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1、上一内容下一内容回主目录2024/7/301.1 理想气体的状态1.3 理想气体的状态图1.6 气液间的转化气体的液化第一章 气体1.1 气体分子动理论1.2 摩尔气体常数1.4 理想气体混合物1.5 实际气体上一内容下一内容回主目录2024/7/301.1 理想气体的状态方程pV=nRT R= 8.31451.理想气体的状态方程上一内容下一内容回主目录2024/7/301.1 理想气体的状态方程1.理想气体的状态方程也可以写为 pVm=RT 因为 Vm=V/n上一内容下一内容回主目录2024/7/301.1 理想气体的状态方程例：计算25，101325Pa时空气的密度。（空气的摩尔质量为29
2、 gmol-1）解：上一内容下一内容回主目录2024/7/30 真实气体微观模型：分子间有相互作用，分子本身有体积。1.1 理想气体的状态方程2.理想气体的模型 不不可可无无限限压压缩缩上一内容下一内容回主目录2024/7/301.1 理想气体的状态方程理想气体微观模型：分子间无相互作用，分子本身无体积。可无限压缩上一内容下一内容回主目录2024/7/301.1 理想气体的状态方程 理想气体的状态方程是理想气体的宏观外在表现 理想气体的微观模型反映了理想气体的微观内在本质 上一内容下一内容回主目录2024/7/301.2 摩尔气体常数 真实气体并不严格符合理想气体状态方程pV=nRT 也就是说
3、 R = pV/nT = pVm/T 中的R不为常数。 上一内容下一内容回主目录2024/7/301.2 摩尔气体常数CO2在不同温度下的实验结果上一内容下一内容回主目录2024/7/301.2 摩尔气体常数在同一温度下不同气体的实验结果上一内容下一内容回主目录2024/7/301.2 摩尔气体常数 真实气体只在温度不太低、压力不太高的情况下近似符合理想气体状态方程。 理想气体是真实气体在 p 0 情况下的极限状态。上一内容下一内容回主目录2024/7/301.3 理想气体的状态图p1V1/T1 = p2V2/T2等压时，得等压线（isobar)pV= nRT等温时，得等温线（isotherm
4、)上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物1.混合物组成表示： 用物质量的分数表示: (x表示液体，y表示气体）对于物质B显然单位为1上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物单位为1用质量分数表示: 上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物用体积分数表示: 单位为1显然上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物2.理气状态方程对理气混合物的应用Mmix混合物的摩尔质量上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物3.道尔
5、顿(Dalton)分压定律 （书18页）pB = yB p = (nB/n)p = (nB/n) nRT/V 所以 pB=nBRT/V=(nB/n) nRT/V上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物理想气体混合物中某一组分的分压等于这个组分以与混合物相同的温度和体积单独存在时的压力。上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物4.阿马格(Amagat)定律（分体积定律）（19页）上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物理想气体混合物的总体积等于各个组分以与混合物相同的温度和压力单独存在时的分体积之和。上一内容下一内容回主目录
6、2024/7/301.4 理想气体混合物例题 空气中氧气的体积分数为0.29，求101.325kPa、25时的1m3空气中氧气的摩尔分数、分压力、分体积，并求若想得到1摩尔纯氧气，至少需多少体积的空气。（将空气近似看成理想气体）上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物解：上一内容下一内容回主目录2024/7/301.4 理想气体混合物上一内容下一内容回主目录2024/7/301.5 实际气体1. 实际气体和压缩因子真实气体 pV=ZnRT Z压缩因子或 pVm=ZRTZ 1，Vm(真实)1，Vm(真实) Vm (理想)， 难压缩真实气体 Z 随温度、压力的不同而变化对于
7、理气， Z =pVm(理气)/RT=1上一内容下一内容回主目录2024/7/301.5 实际气体Argon Compressibility T=273 K Z = pVm/RTattractiverepulsive0.00.51.01.52.02.502004006008001000pressure /(101.325kPa)ZZ = pVm/RT attractive repulsive 上一内容下一内容回主目录2024/7/301.5 实际气体2. 范德华(van der Waals)方程a和b为修正因子，不同的气体有修正因子不同。上一内容下一内容回主目录2024/7/301.6 气液间的
8、转变气体的液化1. 液体的饱和蒸气压 液体蒸发的速度和气体凝结的速度相等时的蒸气压力。pp饱和pp饱和pp饱和上一内容下一内容回主目录2024/7/301.6 气液间的转变气体的液化液体的饱和蒸气压与温度有关，温度不同，饱和蒸气压不同。当液体的饱和蒸气压与外界压力相等，液体即发生沸腾，此时的温度即为沸点。当外界压力为101325Pa时的沸点称为正常沸点。当压力 p饱和时，气体液化。上一内容下一内容回主目录2024/7/301.6 气液间的转变气体的液化2.临界参数 能够使气体液化的最高温度称为此气体的临界温度。用TC或 tC表示。临界温度是气体的一个特性参数，不同的气体具有不同的临界温度。 如
9、氧气的临界温度为-118.57，氮气的临界温度为-147.0。 液态氧的沸点：-182.96 ，液氮的沸点： -196上一内容下一内容回主目录2024/7/301.6 气液间的转变气体的液化临界温度时的饱和蒸气压称为临界压力，用pC表示。临界温度和临界压力下的摩尔体积为临界摩尔体积Vm,C 。此时的状态为临界状态。TC、pC、Vm,C统称为临界参数上一内容下一内容回主目录2024/7/301.6 气液间的转变气体的液化3. 真实气体的的pVm图及气体的液化临界点T1T5T4TcT3T2pVm上一内容下一内容回主目录2024/7/301.6 气液间的转变气体的液化4. 对比状态原理对比参数： = T / TC 对比温度 = p / pC对比压力 = Vm / VmC对比体积对比状态原理各种不同的气体，只要两个对比参数相同，则第三个也相同。不同气体的对比参数相同时，压缩因子也相同。
