气体的pVT关系ppt课件.ppt

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1、1气体的pVT关系流体（g，l），凝聚态（l，s）宏观性质之间的关系：凝聚态物质的体积随温度和压力的变化很小，通常可忽略。例如：在100℃、101325Pa时，水的体积大致是水蒸气的体积的1/1600。气体的流动性好，分子间距离大，分子间作用力小，是理论研究的首选对象。1.1理想气体状态方程低压气体实验定律：玻义尔定律（R.Boyle，1662）pV＝常数(n,T一定)盖·吕萨克定律（J.Gay-Lussac，1808）V/T＝常数(n,p一定)阿伏加德罗定律（A.Avogadro，1811?1869?）V/n＝常数(T,p一定)1.1理想气体状态方程1.1.1理想气体状态方程或：或：其中，R

2、=8.3145J∙mol-1∙K-11.1理想气体状态方程1.1.2理想气体模型(1)分子间力(兰纳德-琼斯理论)(2)理想气体模型分子本身没有体积；在模型中，没有体现分子体积作用的因子分子之间没有相互作用力。在模型中，没有体现分子之间相互作用力的因子1.1理想气体状态方程1.1.3摩尔气体常数由pVm-p等温线图可知：R成为普适常数的条件是p→0。1.2理想气体混合物1.2.1混合物的组成（略）(1)摩尔分数(2)质量分数(3)体积分数自习要求：熟练掌握各种组成表示法之间的换算关系!1.2理想气体混合物1.2.2理想气体混合物的理想气体状态方程1.2理想气体混合物1.2.3道尔顿分压定律理想

3、气体混合物（道尔顿分压定律）真实气体混合物。由于分子之间的相互作用，某组分气体的分压不同于在纯态时的压力。1.2理想气体混合物1.2.4阿马加分体积定律(适用于理想气体混合物)混合物中组分气体的分体积等于在纯态时与混合气体同温同压下所占体积。理想气体混合物的体积具有加和性。合并道尔顿和阿马加定律。1.3气体的液化及临界参数1.3.1液体的饱和蒸汽压理想气体不液化，对于真实气体，降温和加压会使气体的的摩尔体积减小，即分子间距减小，分子间引力增加，导致液化。液体的气化的概念。一定温度气液两相平衡时，饱和蒸汽，饱和液体，饱和蒸汽压。饱和蒸汽压与外压相同时，沸点。外压越高，沸点相应升高。正常沸点的概念

4、。相对湿度的概念。1.3气体的液化及临界参数1.3.2临界参数温度越高，气体液化所需压力越大。（例如，水蒸气在100℃时，最低液化压力为101.325kPa，而在120℃时，最低液化压力为198.54kPa）由于分子间引力有极大值（图1.1.1），导致气体液化温度存在极大值。临界温度Tc是使气体液化所允许的最高温度。Tc以上，不存在液体。临界压力pc是在Tc时使气体液化所需要的最低压力。Tc和pc时，临界摩尔体积Vm,c。1.3气体的液化及临界参数1.3.3真实气体的p-Vm图及气体的液化(1)T>Tc的等温线(T3和T4)（图1.3.2）此时气体不能液化，没有相变，曲线光滑，没有突变点，只表

5、示气体的pVT关系；与理想气体的pVm=RT的双曲函数相比，可看出真实气体偏离理想性质的程度。1.3气体的液化及临界参数1.3.3真实气体的p-Vm图及气体的液化(2)T=Tc的等温线(Tc)（图1.3.2）在临界点c，Vm(l)=Vm(g)=Vm,c，此时气液两相没有差别。在c点左上侧，p>pc，物质为液态；在c点右下侧，p

6、力不随摩尔体积而变化。等温线的水平段所对应的压力，随温度的升高而增大，长度缩短。T=Tc时，水平段汇聚为临界点c，坐标为Tc，pc，Vm,c。1.3气体的液化及临界参数1.3.3真实气体的p-Vm图及气体的液化(3)T

7、.4真实气体状态方程1.4.1真实气体的p-pVm图及波义耳温度不同气体在某一温度或同一气体在不同的温度时随p增大，pVm增大；随p增大，pVm开始不变，而后增大；随p增大，pVm开始减小，而后增大。在一个特殊的温度TB（波义耳温度），（图1.4.1）且压力趋近于零时，p-pVm等温线的斜率为零：1.4真实气体状态方程1.4.1真实气体的p-pVm图及波义耳温度体积效应。Vm(真实)>Vm(理想)