理科物理化学章气体.pptVIP

第一章 气体 第一章 气体 续 2. 理想气体的定义及微观模型 定义： 在任何温度、压力下均服从理想气体状态方程的气体。 微观模型： 1)分子之间无相互作用力。 2)分子本身不占有体积。 续 3.Dalton（道尔顿）分压定律 即：混合气体总压P为各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下产生压力 PB 的总和。 对于理想气体： 总压 P＝ｎＲＴ／Ｖ＝（na+nb+nc+…）ＲＴ／Ｖ ＝ naＲＴ／Ｖ　+　nbＲＴ／Ｖ + ncＲＴ／Ｖ+…… ＝ ∑nBＲＴ／Ｖ 即 P＝ Σ PB 分压力 PB= y B P 对理想气体 PB＝ nB RT/V 续 4.Amagat(阿马格)分体积定律 混合气体中任一组分B的分体积VB ：是所含 nB 的 B 单独存在于混合气体的温度、总压力条件下占有的体积。 阿马格定律：混合气体的总体积等于各组分的分体积的总和。 即 V = Σ VB . 分体积 VB = yB V 对理想气体 VB= nB R T /P 对真实气体不适用。 §1.2 摩尔气体常数（R） §1.2 摩尔气体常数（R） §1.3 理想气体的状态图 §1.8 实际气体 小问题 以下什么情况下，实际气体更接近于理想气体？ A. 低温高压 B. 低压高温 C. 高温高压 D. 低压低温 实际气体的行为 §1.9 气液间的转变——实际气体的等温线和液化过程 压缩因子图 压缩因子图的使用方法 ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ * §1.1 气体分子动理论（自学） §1.2 摩尔气体常数（R） §1.3 理想气体的状态图 §1.4 分子运动的速率分布（自学） §1.5 分子平动能的分布（自学） §1.6 气体分子在重力场中的分布（自学） §1.7 分子的碰撞频率与平均自由程（自学） §1.8 实际气体 §1.9 气液间的转变 §1.10 压缩因子图 *§1.11 分子间的相互作用力（自学） §1.1 气体分子动理论 1.理想气体的状态方程 是压力，单位为 Pa 是体积，单位为 是物质的量，单位为 是摩尔气体常数，等于 是热力学温度，单位为 K 10 20 30 40 50 2 4 6 8 图1.4(a) 10 20 30 40 50 2 4 6 8 图1.4(b) CO N2 H2 在p，V，T的立体图上 T V p 等压线 等温线 所有可作为理想气体的都会出现在这曲面上， 并满足 这理想气体的状态图也称为相图。 实际气体的行为 van der Waals 方程式 其他状态方程式 压缩因子的定义 理想气体 实际气体 实际气体的压缩因子随压力的变化情况 H2 C2H4 CH4 NH3 Z 200 400 600 800 1000 0.5 1.0 1.5 2.0 0 氮气在不同温度下压缩因子随压力的变化情况 Z 1000 1.0 0 T2 T3 T1 T4 van der Waals 方程式 van der Waals 方程式 高温时，忽略分子间的引力（忽略含a的项） 低温时，压力又比较低，忽略分子的体积(含b项) 当压力增加到一定限度后，b的效应越来越显著，又将出现 的情况。这就是在Boyle温度以下时， 的值会随压力先降低，然后升高。 求Boyle 温度 其他状态方程 气体状态方程通式 常见气体状态方程 Virial型 显压型 显容型 式中A，B，C … , 称为第一、第二、第三Virial系数 van der Waals 方程式的等温线 气体与液体的等温线 对比状态与对比状态定律 CO2的p―V―T图，即CO2的等温线 48.1℃ 21.5℃ 13.1℃ 35.5℃ 32.5℃ 40 80 120 160 200 240 280 40 50 100 110 120 60 70 80 90 31.1℃ 30.98℃ 气体与液体的等温线 §1.9 气液间的转变——实际气体的等温线和液化过程 气体与液体的等温线 CO2的p—V—T图，又称为CO2的等温线 （1）图中在低温时，例如21.5℃的等温线，曲线分为三段 （2）当温度升到30.98℃时，等温线的水平部分缩成一点，出现拐点，称为临界点。在这温度以上无论加多大压力，气体均不能液化。 （3）在临界点以上，是气态的等温线，在高温或低压下，气体接近于理想气体。 van der Waals 方程式的等温线 (4) (2) (1