物化教学课件PPT气体的pVT性质.pptVIP

1）曲线分布表明：低压高温气体更接近理想气体； 2）Tr1时气体在升压到饱和蒸气压时液化，故Tr1时的恒温线均在不同pr处中止； 3）Tr?1但不太高时，曲线先下降后升高，表明真实气体在加压过程中从较易压缩逐渐转变为较难压缩。 §1.5 对应状态原理与 普遍化压缩因子图 Z = pV / (nRT) = pVm / (RT) Z = f(pr, Tr) 1) 上式中包含5个变量：p、V、T、Z、n，若已知任意三个变量，可求其余全部变量。 2) 若已知p、T、n或p、V、T，结合pr =p/pc、Tr =T/Tc，从压缩因子图中可查得Z，再代入上式可求得n或V。 压缩因子图应用 §1.5 对应状态原理与 普遍化压缩因子图 * * * * 分体积定律是理想气体的必然规律。 2) 阿马加分体积定律 混合气体的总体积是各组分分体积之和。 数学式 V = ?V*B §1.2 理想气体混合物 体积分数=压力分数=该组分i的摩尔分数 对于理想气体： §1.2 理想气体混合物 （2）由 和 PV = nRT 由 和 PV = nRT 本节小结： （1）分压定律和分体积定律原则上只是用于理想气体，但是，对于低压下的真实气体也是近似适用的。 §1.2 理想气体混合物 作业： pp32：1.7 、1.8； pp33：1.10 §1.2 理想气体混合物 §1.4 理想气体混合物 真实气体的PVT性质 范德华方程 令 Z = pV / (nRT) = pVm / (RT)， 对理想气体 Z ≡1 §1.4 真实气体的状态方程 1．真实气体的pVT性质 而实际情况 1)实际气体在不同温度、压力下均偏离理想气体行为； 3)在同温、同压下，不同气体偏离理想行为的程度不同，反映气体的结构对其pVT行为有影响。 2)只有在p?0的极限条件下，Z =1，即符合理想行为； §1.4 真实气体的状态方程 §1.4 真实气体的状态方程 不可无限压缩 × × × × × × × × × 可无限压缩 偏差的来源： 分子间作用力 分子自身体积 理想气体 实际气体 根据理想气体的微观模型，可知： pVm = RT §1.4 真实气体的状态方程 为了获得适用于实际气体的状态方程，就需要对理想气体状态方程进行修正 分子间无相互作用力时表现的压力 1 mol气体的可压缩空间 (1) 压力p的修正 在压力不太大的情况下，气体分子间作用力主要是吸引力。 §1.4 真实气体的状态方程 吸引力的存在，减弱了分子碰撞器壁时对器壁施加的力 设实际气体的压力为p, 如果分子间力不存在，则气体的压力必大于p，此时压力以(p + p’)表示。 实际气体摩尔体积因分子本身体积的存在，可压缩空间减小。 1 mol气体的可压缩空间以 (Vm – V’)表示。 §1.4 真实气体的状态方程 2)体积Vm修正 §1.4 真实气体的状态方程 真实气体的状态方程： （p + p’）·（Vm – V’）= RT §1.4 真实气体的状态方程 范德华方程(1873年)： a和b均为范德华常数，均为正值，与气体性质有关，大小可查 一般情况下，分子间作用力越大， a值越大，气体本身体积越大，b值也越大 J. D. van der Waals 1837-1923 §1.4 真实气体的状态方程 范德华方程的优缺点 1)?考虑了实际气体与理想气体的本质区别，其精度优于理想气体方程 pV = nRT 2) 实际情况远比范德华所考虑情况复杂多， 通常只能满足几十标准压力下气体的pVT性质的描述（中压条件下） 3)?方程求解Vm比较麻烦 几个概念： 液体的饱和蒸气压 临界参数 临界点 对比参数、对比状态 压缩因子 1．饱和蒸气压 （讨论气-液转化时常用） 在温度为T，物质气液两相达平衡时的气相压力为饱和蒸气压 ps，即能与液相平衡共存的它的蒸气的压力 是液体自身所固有的性质，纯物质在指定温度下有确定的饱和蒸气压。 §1.3 气体的液化与临界现象 水 水蒸气p T 温度升高，分子内能增加、热运动加快，单位时间、单位面积液体表面上溢出到气相中的分子数增多。 随着温度升高，饱和蒸气压增大。 表示液体挥发的难易，其大小决定于液体所处的状态，主要是液体的温度。 §1.3 气体的液化与临界现象 沸点：液体蒸汽压等于外接压力时所对应的温度，通常将1个大气压（101325 Pa）下的沸点称为正常沸点。 当气相压力超过物质所在温度下的饱和蒸气压时，凝结速度大于蒸发速