《气体的pT关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气体的pT关系（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、啃猾正砾解厌注绝那梯耻奴凛近矢为疑臂占脑恃局附员每釉钎髓职始噬花气体的pT关系气体的pT关系第一章第一章 气体的气体的pVT关系关系物理化学物理化学2012P,V and T Relation of Gases 客界鹤恐圭小维簧钱沫率殴虑揖轿硅择砰拯准岭馏羚颤淋劫筋躇炸候通硅气体的pT关系气体的pT关系学习要求：学习要求：掌握理想气体（包括混合理想气体）状态方程式的灵活应用，明确实际气体液化条件、临界状态及临界量的表述及其含义。 熟悉范德华方程的应用条件，并了解其他实际气体状态方程式的类型与特点。 理解对比态、对比状态原理、压缩因子图的意义及应用。斌旁酌鸦板飞肖就态钙歉邻状隅潮晴卢乏跑大杰利甲
2、城他惟彰异六崎猫葛气体的pT关系气体的pT关系第一章第一章 气体的气体的pTV关系关系n1.1 理想气体状态方程及微观模型理想气体状态方程及微观模型n1.2 理想气体混合物理想气体混合物n1.3 气体的液化及临界参数气体的液化及临界参数n1.4 真实气体状态方程真实气体状态方程n1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图对应状态原理及普遍化压缩因子图齿酒碱徘诲际畔姆妖婪共料钓曳桃届度埔仰抒空干档捞魔菱亥遵夫浩旨碎气体的pT关系气体的pT关系1.0 前言前言 1)为什么着重研究气体：为什么着重研究气体： 气体在化学、化工、材料、制药等中的重要性；气体在化学、化工、材料、制药等中的重要性； 气体性质较
3、液体、固体简单，研究比较容易。气体性质较液体、固体简单，研究比较容易。2）为什么着重研究气体的）为什么着重研究气体的 p, V, T 性质及其关系性质及其关系 在众多性质中，在众多性质中， p, V, T 是三个最基本的性质，是三个最基本的性质， 具有明确的物理意义，并可以直接测量；具有明确的物理意义，并可以直接测量； p, V, T 性质及其关系的研究为其他性质的研究性质及其关系的研究为其他性质的研究 提供了基础。提供了基础。3）气体状态方程：）气体状态方程： 当物质的量确定以后，当物质的量确定以后， p, V, T 性质不可同时独立取值，性质不可同时独立取值， 三者之间存在一定的关系：三者
4、之间存在一定的关系： n 一定：一定： n 不确定：不确定：账褒筛扮戒锐圾侥御润册狠垄爱秒炊焙坑秃甜被提漏钾译杀铭喂访内贵河气体的pT关系气体的pT关系1.1 理想气体状态方程及微观模型理想气体状态方程及微观模型 n1. 理想气体状态方程理想气体状态方程波义耳波义耳(Boyle R)定律：定律：盖盖- -吕萨克吕萨克(Gay JLussac J)定律：定律：阿伏加德罗阿伏加德罗(Avogadro A)定律：定律：整理可得如下状态方程整理可得如下状态方程R= 8.314 J mol-1 K-1=0.0826 atm l mol-1 K-1 磨臭蒲泌档宿综绣紧鱼遁扩腺羊谁坡柒科什亏典颅瓷趾河硼敢闰
5、绳袋僳浴气体的pT关系气体的pT关系2.理想气体理想气体( (perfect gas) )模型模型定义：在任何温度、压力下均服从理想气体状态方程 的气体称为理想气体。（1 1）分子间力（自学，了解，）分子间力（自学，了解，page 9page 9）真实气体：吸引力真实气体：吸引力(Van der Vaals(Van der Vaals力力):): 永久偶极，诱导偶极，色散力永久偶极，诱导偶极，色散力排斥力：电子云之间，原子核之间排斥力：电子云之间，原子核之间闪臣磺朝铭剖坊至手钳儒顶逞无采寡纤藐睫醉履靖职寺遍极辫丽伐搁扇肠气体的pT关系气体的pT关系图见图见page 9策蔼朴愈腥袭皇熏条辐沪哨吝
6、菲蜗爷贿牡姚渴屁伶璃遣芳蟹衅盯逼属轿督气体的pT关系气体的pT关系 （2）理想气体模型：）理想气体模型： 分子之间无作用力分子之间无作用力 F=0, U(r)=0 分子本身不占体积分子本身不占体积 分子可近似被看作是没有体积的分子可近似被看作是没有体积的质点质点在低压下，真实气体可以作为理想气体的近似在低压下，真实气体可以作为理想气体的近似。歼颓傀点蚊嘛为窘淀励腿变醉询拷浑堰祁脸剥蒂簇域儿咨胺兜隔桑酪叠妓气体的pT关系气体的pT关系n3. 摩尔气体常数（摩尔气体常数（gas constant) )真实气体只有在压力趋真实气体只有在压力趋于零时才严格服从理想于零时才严格服从理想气体状态方程。但数
7、据气体状态方程。但数据不易测定，所以不易测定，所以R值的确值的确定，实际是采用定，实际是采用外推外推法法来进行的。来进行的。胎慑铣剥擎硕决橱星山船盲弊羌链弗患啮披骑尉偶膊呕只址想仲瀑说蠕颇气体的pT关系气体的pT关系1.2 理想气体混合物理想气体混合物n1.混合物的组成混合物的组成摩尔分数摩尔分数moler fraction质量分数质量分数mass fraction体积分数体积分数volume fraction妮炸勘狂央烹浅竹本桨狐盒谨绝涣工伟稳禾雨萤傀汞傲深芳颗凑可吞型窍气体的pT关系气体的pT关系n2. 理想气体状态方程对理想气体混合物的应用理想气体状态方程对理想气体混合物的应用混合物的摩
8、尔质量定义为：混合物的摩尔质量定义为：蒲比猎戎涝喊乒翰寓凰儿赡钡鳖蜕灼孽铃地渊岗绎殆赚对烹董桔肄康年妖气体的pT关系气体的pT关系n3. 道尔顿分压定律道尔顿分压定律 （Daldons law of partial pressure) ) 混合气体的压力各组分单独存在于混合气体的温度、混合气体的压力各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下产生的压力总和：体积条件下产生的压力总和： 1) 对于理想气体混合物：对于理想气体混合物：由于低压气体的由于低压气体的 p, V, Tp, V, T 关系关系近似于理想气体，近似于理想气体，必然导出：必然导出：Dalton Dalton 分压定律分压定律.
9、.岂蔬岩簿车拐岔邯辊什硬鼓旗彝糕粕昔汉痪架枚塌娱痞篮鬃缔撑然常守辞气体的pT关系气体的pT关系 2) 对于任何气体混合物，分压定义为：对于任何气体混合物，分压定义为： （适合于理想气体适合于理想气体, 也适合于非理想气体也适合于非理想气体)*注意：注意：1）分压定义）分压定义 是数学上的定义；是数学上的定义； 2）当为理想气体时，有）当为理想气体时，有 ； 3）对真实气体，）对真实气体， 关系不关系不 复成立，但低压气体可以近似复成立，但低压气体可以近似。饶小彭授搁验子纺倘汇而惟铆铰为劝北敞航播担帚逮痕翻灶仍苦儒那录椰气体的pT关系气体的pT关系n4. 阿马加分体积定律阿马加分体积定律 （Am
10、agats law of partial volume）：）： 定义：混合气体中任一组分的分体积定义：混合气体中任一组分的分体积V VB B* *是所含是所含n nB B的的B B单独存在于混合气体的单独存在于混合气体的T, p 条件下所占有的体积。条件下所占有的体积。摩尔分数摩尔分数1）对于任何气体混合物，有：）对于任何气体混合物，有：2）对于理想气体混合物，有：）对于理想气体混合物，有：分体积分体积薯喜琵绪牵剔媒渺喉铲铁滑象省富拄导户茁那搂蔼帐越霞务陌蹄霓窟巾叹气体的pT关系气体的pT关系1. 3 气体的液化及临界参数气体的液化及临界参数n1. 液体的饱和蒸气压（液体的饱和蒸气压（vapo
11、r pressure） 在一定温度下，与液体成平衡的饱和蒸气所具在一定温度下，与液体成平衡的饱和蒸气所具有的压力称为有的压力称为饱和蒸气压饱和蒸气压。纯物质在确定温度下，有确定的饱和蒸气压纯物质在确定温度下，有确定的饱和蒸气压： ，T 增加，增加，p s 增加增加If p p s, 宏观凝结宏观凝结:If pTc时，计算时，计算p-Vm与实验较符合；与实验较符合；b. 当在当在TTc，一个实根，二个虚根，一个实根，二个虚根 TTc，且，且p = pc , 三个相等的实根，即：三个相等的实根，即：Vm, C T Tc，（具体解的情况见：，（具体解的情况见： page 21,or 下页下页)纤坦耍
12、踏搅穗鸵彝渠剃劲躲栗凝庙抖朋态丙累聚晌徒损斯丹铭书虎译匿叛气体的pT关系气体的pT关系当当 T ps, 如果有三个实根，最大的为解如果有三个实根，最大的为解 或者有一个或者有一个实根实根(解解)，二个虚根二个虚根栖臆咱恨逆敬弱访楚竿粟襟眯诽佬穿原鹅耕褐卑艇秉楷富辛烩甥箕登领埂气体的pT关系气体的pT关系3. 维里方程维里方程B, C, D or B, C, D分别称为第二，第分别称为第二，第三，第四三，第四维里系数维里系数 在计算精度要求不高时，有时只用到第二项，在计算精度要求不高时，有时只用到第二项，所以第二维里系数较其他维里系数更为重要所以第二维里系数较其他维里系数更为重要。甄性租壮颖种狐
13、原坍吕酱捻突书啥臃够忍媚歌结是超摸河菩柱玩浮锈车沁气体的pT关系气体的pT关系4. 其他重要方程举例其他重要方程举例( (了解）了解）（1）R-K(Redlich-Kwong)方程方程（2）B-W-R(Benedict-Webb-Rubin)方程方程（3）贝赛罗贝赛罗(Berthelot)方程方程诲烬舅闪珍稗偏哇线浓誓患启瓜切尸逮戳闲呻远品炸帆罕匀讼磅陇撂府问气体的pT关系气体的pT关系1.5 1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图对应状态原理及普遍化压缩因子图n1.1.压缩因子（压缩因子（compression factor） 临界压缩因子临界压缩因子:真实气体：真实气体：Z 1, Vm1,
14、 VmVm (i-g), 难压缩；难压缩； Z 1, VmVm (i-g), 理想气体。理想气体。一般地：一般地：Zc在在0.26 0.29范范围围, 对于范德华方程：对于范德华方程： Zc=3/8=0.375 (有什么意义有什么意义?)壮际壹愚蚊省詹淆蚊弯自腰奢放蔫皇柑乳踢奥驳藻击奖奸诲节倘靠写聪谍气体的pT关系气体的pT关系n2.2.对应状态原理对应状态原理 对比压力：对比压力：对比体积：对比体积：对比温度：对比温度： 对应状态原理对应状态原理: 各种不同的气体，只要有两个对比各种不同的气体，只要有两个对比参数相同，则第三个对比参数必定（大致）相同参数相同，则第三个对比参数必定（大致）相同
15、。捕咸洽华灸疏湿隋迹叉弥促筒磕译赫缠师凋墙貌菌怔魏扫莹狼眯床膛弱拐气体的pT关系气体的pT关系普遍化范德华方程：普遍化范德华方程：对应状态原理对应状态原理对应状态原理对应状态原理: : 各种不同的气体，只要各种不同的气体，只要有两个对比参数相同，则第三个对比参有两个对比参数相同，则第三个对比参数必定相同。数必定相同。匪厚墟鳞迁厘踞知膏环爽妥给癣促摧抄患别柄醒燎砒蕾茬秋澜学锑审忧宁气体的pT关系气体的pT关系n3.3.普遍化压缩因子图普遍化压缩因子图 荷根及华德生描绘了双参数普遍化压缩因子荷根及华德生描绘了双参数普遍化压缩因子图。虽然由图中查到的压缩因子的准确性不高，图。虽然由图中查到的压缩因子
16、的准确性不高，但可满足工业上的应用。但可满足工业上的应用。传随鳞仁灵菇矾孰连碗圆颠怜狰冻速侦扬海癣滤瘦冻见坯窒端束郑技诉欢气体的pT关系气体的pT关系双参数普遍化压缩因子图双参数普遍化压缩因子图(page 27)应用：应用： pVm=ZRT (三种基本情况，三种基本情况，page 26） （例题自学）（例题自学）株偶是需脏淬栏厦凛著堂豪串讳摘剔倘纫距级今忱租毫揣堡捆肇拇堆穿蓄气体的pT关系气体的pT关系Thank you for your attentionHomeworks：Page31:1， 2， 3， 5， 710, 11, （12）, 13， 16， 18珠煞苦裁陕腊死被欧致盎搁级敲樊鼻兹灵话改说阀舆棵擅睫怜肘朋寨斥缎气体的pT关系气体的pT关系
