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* * 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： ① ② ③ 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PVm—P实验 Ne CO2 P/kPa O2 Pg PVm/（J.mol-1） 2271.11 0 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 N2 H2 O2 Pg Z P/kPa 0 Z—P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。 P/kPa 0 PVm/J.mol-1 RT4 RT1 RT3 RT2 T1 T2 T3 T4 2、波义尔温度 （T1＜T2＜T3＜T4） 同种气体在不同温度下的PVm—P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PVm—P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P—Vm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。 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 器壁 分子间