《气体的pvt关系》ppt课件

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1、第一章气体的PVT关系理想气体的状态方程理想气体混合物气体的液化和临界参数对应状态原理和压缩因子状态方程气体V受T、P影响大固体V受T、P影响小联系P、V、T之间关系的方程、液体物质的聚集状态pV=nRT1.理想气体的状态方程单位：p---PaV---m3T---Kn―molR=8.314J•mol-1•K-1R=0.08206atm•l•mol-1•K-1也可以写为pVm=RTpV=(m/M)RT由此可计算１．p、Ｖ、Ｔ、ｎ知三求一２．两个状态间的计算。当ｎ一定时p1V1/T1=p2V2/T23．导出量的计算质量ｍ、密

2、度等如：＝ｍ/Ｖ＝ｎ•M/Ｖ＝pＭ/(ＲＴ)分子间有相互作用，分子本身有体积。理想气体的模型不可无限压缩真实气体微观模型吸引力：分子相距离较远时，有范德华引力排斥力：分子相距离较近时，电子云及原子核产生排斥力若用E代表分子间相互作用的势能，则：E吸引-1/r6E排斥1/rn所以：E总=E吸引+E排斥＝-A/r6+B/rn×××××××××可无限压缩××××理想气体微观模型：分子间无相互作用，分子本身无体积。理想气体定义：在任何条件下都服从pV=nRT的气体对实际气体讨论：p0时符合理想气体行为低压下近似认为是理

3、想气体温度越高、压力越低，越符合理想气体真实气体的状态方程真实气体并不严格符合理想气体状态方程，也就是说真实气体在方程pV=nRT中的R不为常数。真实气体只在温度不太低、压力不太高的情况下近似符合理想气体状态方程。理想气体混合物1.混合物组成表示：用物质量的分数表示:(x表示气体，y表示液体）对于物质B显然用质量分数表示:理气状态方程对理气混合物的应用Mmix混合物的摩尔质量3.道尔顿分压定律分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和p=p1+p2+p=pBn=n1+n2+3.道尔顿分压定律

4、分压的求解：阿马加定律（分体积定律）1．分体积定义混合气体中某组份B单独存在，且具有与混合气体相同的温度、压力时所具有的体积称为组份B的分体积。用ＶB表示。2．阿马格分体积定律：混合气体的总体积，等于混合气体各组分单独存在于混合气体T、p条件下的体积之和。注意：pＢＶ＝ｎＢＲＴpＶ＝ｎＲＴ但是pＢＶＢ≠ｎＢＲＴ两者关系例.空气中氧气的体积分数为0.29，求101.325kPa、25℃时的1m3空气中氧气的摩尔分数、分压力、分体积，并求若想得到1摩尔纯氧气，至少需多少体积的空气。（将空气近似看成理想气体）解：§1-3真实气

5、体的PVT性质压缩因子定义：真实气体的PVT行为偏离理想气体行为，引入压缩因子Z：Z=pV/（nRT)Z=pVm/(RT)1.0P/PaCH4H2NH3理想气体Z=1真实气体与理想气体没有偏差Z>1真实气体比理想气体难压缩Z<1真实气体比理想气体易压缩Z－－－－体积项造成CH4的Z-p图：1p→0，Z→1；2、p较大时分子之间表现排斥力Z>1，难压缩；3、p较小时分子之间表现为吸引力Z<1，易压缩。同一物质，不同温度下有不同的pVT行为。在等温条件下：范德华方程p(理)=p(真)+p(内)p（内）=a/Vm2VM(理)=

6、VM(真)-b体积的修正∴范德华方程为：（p+a/Vm2)（Vm-b)=RT或（p+na/V2)(V-nb)=nRT§1.3气体的液化及临界参数1.液体的饱和蒸气压液体蒸发的速度和气体凝结的速度相等时的蒸气压力。P＞P饱和P＜P饱和P＝P饱和§1.3气体的液化及临界参数液体的饱和蒸气压同温度有关，温度不同，饱和蒸气压不同。当液体的饱和蒸气压同外界压力相等,液体即发生沸腾，此时的温度即为沸点。当外界压力为101325Pa时的沸点称为正常沸点。§1.3气体的液化及临界参数3.真实气体的的p－Vm图及气体的液化Vmp/[Pa]

7、V/[V]liquidgasl-vvapour1.T>Tc气体不可液化――一段光滑曲线2.T=Tc气体可液化的最高温度――两段光滑曲线中间有拐点,C点3.T

8、.57℃，氮气的临界温度为－147.0℃。临界温度时的饱和蒸气压称为临界压力，用pC表示。临界温度和临界压力下的摩尔体积为临界摩尔体积Vm,C。此时的状态为临界状态。TC、pC、Vm,C统称为临界参数二.P-V图VPT1T2T3TcT4T5汽液两相区气液汽特性：汽液两相区的比容差随温度和压力的上升而减少，外延至ΔV=