物化课件01气体的pVT关系.pptVIP

物理化学－第一章 热力学第一定律 学习要求： 第一章 气体的pTV关系 §1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体状态方程 §1.4 气体的液化及临界参数 §1.5 对应状态原理 §1.1 理想气体状态方程 1.理想气体状态方程 2.理想气体(perfect gas)模型 合成氨工厂 §1.2 理想气体混合物 1.混合物的组成 2.理想气体状态方程对理想气体混合物的应用 3.道尔顿分压定律（Daldon’s law of partial pressure) 4.阿马加分体积定律（Amagat’s law of partial volume） §1.3 真实气体状态方程 1.真实气体的pVT行为 （2）同一气体，不同温度 2.范德华方程(van der Waals Equation) §1.4 气体的液化及临界参数 1.液体的饱和蒸气压（vapor pressure） 2.临界参数(重点★) TC（H2O）TC（O2）， 易液化。 3.真实气体的 图及气体的液化 §1.5 对应状态原理 1.压缩因子（compresdion factor） 2.对应状态原理 将pr、Tr、Vr带入范德华方程得到： 普遍化范德华方程，不再出现a，b，具有普遍性 第一章 气体的pVT关系 物理化学 P,V and T Relation of Gases 掌握理想气体（包括混合物）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。 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、压缩因子的意义。 波义耳(Boyle R)定律 盖-吕萨克(Gay J—Lussac J)定律 阿伏加德罗(Avogadro A)定律 整理可得如下状态方程 或 （1）方程形式： 单位统一：R=8.314 适用范围：温度不太低，压力不太大（几个大气压或几百个千帕的低密度气体） 适用对象：理想 纯气体和气体混合物 （2）注意问题： Kg·mol－1 Kg K m3 Pa M m T V p 特征： ①分子之间无作用力 ②分子本身不占体积 分子可近似被看作是没有体积的质点 定义p10： 任何温度、压力下。。。。。 判断题：服从理想气体状态方程的气体称为理想气体。（ ） ⑴摩尔分数 moler fraction ⑵质量分数mass fraction ⑶体积分数 volume fraction 混合物的摩尔质量定义为 对于理想气体混合物 恒温恒容条件下，理想混合气体的总压力等于组成它的各组分在同温下单独存在于容器内产生压力之和 应用：1）可用来求总压、分压 2）用来校正水上收集气压 P总＝P水＋Pi 摩尔分数 对于理想气体混合物，有 分体积 （1）同一温度下，不同气体 真实气体只有在压力趋于零时才严格服从理想气体状态方程。但数据不易测定，所以R值的确定，实际是采用外推法来进行的。 气体在不同温度下的pVm-p示意图 p pVm 波义耳温度:在此温度下，当压力趋于零时， pVm-p的斜率为零。波义耳温度一般为气体临界温度的2－2.5倍。 对于真实气体，靠近器壁的气体分子和不靠近器壁的气体分子受力情况不同。 许多气体在中压(几到几十兆帕100MPa)范围内，能够很好地服从范德华方程，计算精度?理想气体状态方程。但在压力较高时，范德华方程还不能满足工程计算上的需要。 从以下两个方面进行修正：硬球模型 ①体积修正项 ②压力修正项 42.67 364.0 CO2 106b/m3·mol-1 103a/Pa·m6·mol-2 气体 附录7 P310 比较得结论： 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饱和蒸气压。 沸点：p＝p环 正常沸点：p＝p环＝p⊙ 饱和蒸气压影响因素： 温度 定性：升高 定量：公式 临界温度:（critical temperature，Tc）使气体能够液 化所允许的最高温度。 临界压力:（critical pressure ，pc）在临界温度下时的饱和蒸气压。是在临界温度下使气体液化所需要的最低压力。 临界摩尔体积:（critical volume，Vm,c）是在临界温度和临界压力下物质的摩尔体积。 临界参数： 临界状态：特征为气液不分 373.91 H2O -118.57 O2 TC/°C 附录6 TC（A）TC（B），则 容易液化（A或B） 临界温度越高的物质越 液化（难或易） 气体液化的必要条件是：T TC(填、或＝) Z的大小反映出真实气体对理想气体的偏差