气体(实际气体和气体液化)

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1、2021/7/231《化学基础》2021/7/232第三章物质的聚集状态主要内容饱和蒸汽压和温度——相图或公式气体——温度、压力、体积和量的关系溶液——稀溶液、非电解质溶液、电解质溶液胶体——物质表面有特性学习目标掌握气体、溶液、胶体等不同聚集状态物质的性质能够利用不同聚集状态物质性质指导生产和生活学会查阅资料，加强相互合作，锻炼文字、语言表达能力。2021/7/234学习内容物质的相态——相和相图；饱和蒸汽压和温度气体——理想气体、混合气体、实际气体溶液——稀溶液依数性；非电解质溶液气液平衡；电解质的电解胶体——胶体的特殊性质

2、；物质的表面特征2021/7/235气体——实际气体和气体液化【问题3-6】按照理想气体状态方程式计算40℃时CO2的摩尔体积，与实际测得的实际体积比较。2021/7/236CO2在40℃、不同压力下按理想气体状态方程计算的摩尔体积与实际体积的对比压力/kPa实际体积/×10-6m3按理想气体状态方程计算的体积/×10-6m3压力/kPa实际体积/×10-6m3按理想气体状态方程计算的体积/×10-6m310010×10025574.02449.025705.02571.050×100100×100380.069.3513.02

3、56.72021/7/237一、范德华方程请比较两个公式有什么不同？b——是1mol气体分子的等效体积a——是气体内压力与气体体积平方成反比的比例系数（1）不是把气体分子看成质点，而是看成具有一定的体积，减去有效体积。（1）考虑分子间作用力对体积和压力的影响，加上内部压力。在压力为几兆帕的范围内，使用范德华方程往往可得到比理想气体状态方程好的结果，但压力更高时，范德华方程的计算结果同实验值存在比较大的偏差。：CO2在40℃不同压力下按范德华方程计算的摩尔体积与实际体积对比关系压力/kPa实际体积/×10-6m3按理想气体状态方程

4、计算的体积/×10-6m3按范德华方程计算的体积/×10-6m3压力/kPa实际体积/×10-6m3按理想气体状态方程计算的体积/×10-6m3按范德华方程计算的体积/×10-6m3100100025574.02449.025705.02571.025597.02471.350×100100×100380.069.3513.0256.7395.088.9首先，“西气东输”管道要有较高的压力【问题3-7】请查阅我国“西气东输”的管道压力是采用什么方法计算的。使用理想气体状态方程？使用范德华方程计算？二、压缩因子对于理想气体，Z=1

5、Z＞1时，pVm＞RT，气体的可压缩性比理想气体小——难压缩Z＜1时，pVm＜RT，气体的可压缩性比理想气体好——容易压缩若某气体Z≠1，则该气体与理想气体发生了偏差压缩因子法公式简单工程计算常用对于不同的气体，压缩因子Z的数值是不一定相同的。压缩因子Z的数值可以通过每种气体的临界参数通过计算和查找压缩因子图而得到。混合气体的压缩因子Z的数值可以通过每种气体的压缩因子按照体积分数计算得到。三、气体的液化气体在某温度下加压，体积会不断缩小，到一定程度会产生液化现象。请考虑，是在所有温度下加压都可以使气体液化吗？还是看看实际测定的气

6、体的不同温度下的压力和体积的关系变化吧！图真实气体p-Vm等温线示意图①AB段（除B点）只有气相存在。②BD水平段l-g两相平衡共存。③DE段（除D点）只有液相存在。图3-5二氧化碳压力-体积图1、临界温度——每种气体液化的最高温度2、临界参数——临界温度、临界压力和临界体积3、临界状态——物质在临界温度、临界压力下状态4、临界状态——一旦温度降低或压力降低，将迅速气化。16临界参数当T＝Tc时，液相消失，加压不再可使气体液化。临界温度Tc：使气体能够液化所允许的最高温度临界温度以上不再有液体存在，p*=f(T)曲线终止于

7、临界温度；临界温度Tc时的饱和蒸气压称为临界压力由表1.3.1可知：p*=f(T)T，p*临界压力pc:在临界温度下使气体液化所需的最低压力临界摩尔体积Vm,c：在Tc、pc下物质的摩尔体积Tc、pc、Vc统称为物质的临界参数1、得到液态气体，例如：液氧、液氮等。这些液态气体便于储存和携带，例如：液氧。一旦减压会迅速气化、吸热，起到瞬间冷冻的效果，并对人体无害，例如：液氮。工业上已有很成熟的工艺将空气压缩、降温，将氧和氮分离并液化。2、超临界流体萃取——一制药和食品工业采用较多，多使用二氧化碳：一时它的临界点温度容易达到，成

8、本低，二是萃取后不会产生二次污染问题。气体的液化有哪些应用2021/7/2318内容总结理解实际气体与理想气体的区别；2.了解范德华方程、压缩因子计算过程；3.理解气体液化的过程和状态变化；4.理解气体液化的有关应用。2021/7/2319课后任务作业：1.医院