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1、物理化学核心教程电子课件第一章气体2021/7/21第一章气体1.1低压气体的经验定律1.2理想气体及其状态方程1.3理想气体混合物1.4真实气体的液化1.5真实气体的状态方程2021/7/211.1低压气体的经验定律1.Boyle定律2.Charles-Gay-Lussac定律3.Avogadro定律2021/7/211.Boyle定律在较低压力下,保持气体的温度和物质的量不变,气体的体积与压力的乘积为常数。不变2021/7/212.Charles-Gay-Lussac定律保持气体的压力和物质的量不变,气体的体积与热力学温度成正比。不变2021/
2、7/213.Avogadro定律在相同温度和压力下，相同体积的任何气体，含有的气体分子数相同。不变相同的T，p下1mol任何气体所占有的体积相同。2021/7/211.2理想气体及其状态方程1.理想气体的微观模型2.理想气体的状态方程2021/7/211.理想气体的微观模型理想气体分子之间的相互作用可忽略不计理想气体分子的自身体积可忽略不计高温和低压下的气体近似可看作理想气体难液化的气体适用的压力范围较宽例如,在较大的压力范围内都可以作为理想气体处理。2021/7/212.理想气体的状态方程联系p,V,T三者之间关系的方程称为状态方程理想气体的状态
3、方程为摩尔气体常量2021/7/212.理想气体的状态方程理想气体的状态方程的推导(1)等温(2)等压(1)(2)由(1)(2)得:2021/7/212.理想气体的状态方程理想气体的摩尔气体常量的准确数值可以由实验测定。在不同温度下时，当同一数值2021/7/211.3理想气体混合物1.混合物组成表示法2.Dalton分压定律3.Amagat分体积定律2021/7/211.3理想气体混合物气体混合物若干种气体混合在一起，形成均匀的气体混合物2021/7/211.3.1混合物组成表示法1.B的摩尔分数称为B的摩尔分数或物质的量分数单位为1混合物中所有
4、物质的量的加和表示气相中B的摩尔分数2021/7/211.3.1混合物组成表示法2.B的体积分数称为B的体积分数单位为1混合前纯B的体积混合前各纯组分体积的加和2021/7/211.3.1混合物组成表示法3.B的质量分数称为B的质量分数单位为1B组分的质量混合物中所有物质质量的加和2021/7/211.3.2Dalton分压定律B的分压等于相同T，V下单独存在时的压力总压等于相同T，V下，各组分的分压之和2021/7/211.3.3Amagat分体积定律在相同的温度T和总压力p的条件下V，p是系统的总体积和压力，Amagat分体积定律原则上只适用于
5、理想气体2021/7/211.4真实气体的液化1.液体的饱和蒸汽压2.临界状态3.真实气体的p-Vm图2021/7/211.4.1液体的饱和蒸汽压在密闭容器内,蒸发与凝聚速率相等时,在一定温度下,这时蒸汽的压力,称为达气-液平衡,该温度时的饱和蒸汽压饱和蒸汽压是物质的性质2021/7/211.4.2临界状态临界温度在该温度之上无论用多大压力,无法使气体液化临界状态气-液界面消失,混为一体临界参数高于称为超临界流体超临界流体2021/7/211.4.3真实气体的p-Vm图pgl2021/7/211.4.3真实气体的p-Vm图pglC为临界点2021/
6、7/211.5真实气体的状态方程1.vanderWaals方程2.从临界参数求a,b值3.vanderWaals方程的应用4.Virial型方程2021/7/211.5.1vanderWaals方程荷兰科学家vanderWaals对理想气体状态方程作了两项修正：（1）1mol分子自身占有体积为b（2）1mol分子之间有作用力，即内压力vanderWaals方程为：2021/7/211.5.1vanderWaals方程vanderWaals方程为：或a，b称为vanderWaals常数a的单位：b的单位：2021/7/211.5.2从临界参数求a,b
7、值vanderWaals方程改写为：2021/7/211.5.3vanderWaals方程的应用(2)已知的值，(1)计算等温线气-液平衡线出现极大值和极小值找出真实气体之间的关系2021/7/211.5.4Virial方程式中：称为第一、第二、第三、Virial系数2021/7/21思考题1．如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状？采用了什么原理？2021/7/21思考题答：将打瘪的乒乓球浸泡在热水中，使球壁变软，球中空气受热膨胀，可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理2021/7/21思考题2．在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压
8、力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等？2021/7/21思考题不一定相等。根据理想气体状态方程,若物质
