理想气体状态方程关系.ppt

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1、理想气体状态方程关系现在学习的是第1页，共23页1.1 理想气体状理想气体状态态方程方程2.联联系系 T、p、V 之之间间关系的方程称关系的方程称为为状状态态方程方程1.物物质质常常见见的聚集状的聚集状态态固体固体液体液体气体气体-pVT关系关系气体气体理想气体理想气体真实气体真实气体2现在学习的是第2页，共23页 pV=nRTT K；R 摩摩尔尔气体常数气体常数 8.314 J mol-1 K-1Vm摩摩尔尔体体积积 pVm=RT3.理想气体状理想气体状态态方程方程3现在学习的是第3页，共23页分子是几何点分子是几何点 无分子无分子间间力力(1)理想气体定理想气体定义义：(2)理想气体的微理

2、想气体的微观观模型模型在任意温度和在任意温度和压压力下都力下都严严格服从格服从 pV=nRT的的气体。气体。4.理想气体的定理想气体的定义义及分子模型及分子模型低低压实际压实际气体可近似当作理想气体。气体可近似当作理想气体。4现在学习的是第4页，共23页pi def yi p对对高高压压气体也适用气体也适用1.分分压压定律定律(1)分分压压：在气体混合物中，定：在气体混合物中，定义义 yi=1 pi=yip=p yi=p1.2 理想气体混合物理想气体混合物 pi代表代表组组分气体分气体i对对气体混合物气体混合物压压力的力的贡贡献献5现在学习的是第5页，共23页对对于理想气体混合物于理想气体混合

3、物(2)分分压压定律定律 p=pB分分压压定律定律对对低低压压下真下真实实气体混合物气体混合物也适用。也适用。在在理理想想气气体体混混合合物物，任任意意组组分分气气体体的的分分压压等等于于同同温温下下该该气体在容器中气体在容器中单单独独存在存在时时的的压压力。力。6现在学习的是第6页，共23页(1)分体分体积积VB*理想气体混合物理想气体混合物中中组组分分B的分体的分体积积Vi，等于等于纯纯气体气体 B在在混合物的温度及混合物的温度及总压总压条件下条件下所占有的体所占有的体积积VB*。2.阿马加定律阿马加定律7现在学习的是第7页，共23页 1.3 真真实实气体的液化及气体的液化及临临界参数界参

4、数1.气体液化的原因气体液化的原因减弱分子的减弱分子的热热运运动动，减小离散，减小离散倾倾向向降温降温减小分子减小分子间间距离，使之距离，使之产产生生较较大的吸引力大的吸引力加加压压指定温度下的气体，通指定温度下的气体，通过过加加压压一定可以液化一定可以液化吗吗？8现在学习的是第8页，共23页 气气液液p*定定义义：在一定条件下，能与液体平：在一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的衡共存的它的蒸气的压压力。力。是液体的性是液体的性质质，表示液体，表示液体挥发挥发的的难难易。易。沸点：蒸气沸点：蒸气压压等于外等于外压压的温度。通常的温度。通常是指蒸气是指蒸气压压等于等于101325Pa，称（正

5、常），称（正常）沸点。沸点。2.液体的液体的饱饱和蒸气和蒸气压压9现在学习的是第9页，共23页 3.临临界参数和界参数和临临界点界点 Tc pc Vm,c 利用加利用加压压手段使气体液化的最高温度。手段使气体液化的最高温度。在在临临界温度界温度时时使气体液化所的最小使气体液化所的最小压压力。力。在在临临界温度和界温度和临临界界压压力的气体的摩力的气体的摩尔尔体体积积。是物性参数是物性参数不易不易测测定定定定义义：10现在学习的是第10页，共23页4.真真实实气体的气体的 p-Vm 图图及气体的液化及气体的液化全全图图可分可分为为三个区域：三个区域：(1)T Tc 区区p p g g1 1g g

6、2 2l l1 1l l2 2c cT T2 2T T1 1T T4 4T T3 3T Tc cT T1 1TT2 2TTc cTT3 3TT4 4V Vmm l lg gpVm等温等温线线理想气体理想气体11现在学习的是第11页，共23页气相气相线线，液相液相线线，气液平衡气液平衡线线(1)T Tc (以以 T1 为为例）例）g1Vm(g)l1Vm(l)p p g g1 1g g2 2l l1 1l l2 2c cT T2 2T T1 1T T4 4T T3 3T Tc cT T1 1TT2 2TTc cTT3 3TT4 4V Vmm l lg g1 1 V Vmm(g)(g)V Vmm(l

7、)(l)气液平衡气液平衡线线:气液共存气液共存 压压力力为为 p*(T1)且保持不且保持不变变12现在学习的是第12页，共23页当当T=Tc时时：l g 线变为线变为拐点拐点c 临临界点界点（2）T=Tc 临临界点界点处处气、液两相摩气、液两相摩尔尔体体积积及其它性及其它性质质完全相同，界面消失，完全相同，界面消失，气液气液态态完全相同。完全相同。g g1 1g g2 2l l1 1l l2 2c cT T2 2T T1 1T T4 4T T3 3T Tc cT T1 1TT2 2TTc cTT3 3T Tc 无无论论加多大加多大压压力，气体不再力，气体不再变为变为液体，等温液体，等温线为线为

8、一一光滑曲光滑曲线线。p p g g1 1g g2 2l l1 1l l2 2c cT T2 2T T1 1T T4 4T T3 3T Tc cT T1 1TT2 2TTc cTT3 3T0，p（理）（理）p15现在学习的是第15页，共23页 2)分子本身占有体分子本身占有体积积 1 mol 真真实实气体的自由空气体的自由空间间(Vmb)b：1 mol 分子由于自身所占体分子由于自身所占体积积的修正的修正项项，气体分子本身体气体分子本身体积积的的4倍倍 将修正后的将修正后的压压力和体力和体积项积项引入理想气体状引入理想气体状态态方程：方程：范德范德华华方程方程式中：式中：a,b 范德范德华华常

9、数，常数，见见附表附表16现在学习的是第16页，共23页第一章第一章 总结总结一、理想状态方程、理想状态方程 pV=nRT=(m/M)RT及及 pVm=RT,p=RT/M二、混合理想气体二、混合理想气体 pV=nRT=(nB)RT及及 pV=(m/Mmix)RT 17现在学习的是第17页，共23页三、道尔顿分压定律三、道尔顿分压定律四、阿马加定律四、阿马加定律18现在学习的是第18页，共23页五、范德五、范德华华方程方程19现在学习的是第19页，共23页例例:P19 X1-12 一密一密闭刚闭刚性容器中充性容器中充满满了空气，并有少量水。当了空气，并有少量水。当容器于容器于300K条件下达平衡

10、条件下达平衡时时，容器内，容器内压压力力为为101.325kPa。若把。若把该该容器移至容器移至373.15K的沸水中，的沸水中，试试求求容器中达到新的平衡容器中达到新的平衡时应时应有的有的压压力。力。设设容器中始容器中始终终有水，有水，且水的体且水的体积变积变化可忽略。化可忽略。300K时时水的水的饱饱和蒸气和蒸气压为压为3.567kPa。20现在学习的是第20页，共23页谢谢谢谢 ！21现在学习的是第21页，共23页分析分析：p p1 1=101.325kPa101.325kPa300K300K373.15K373.15Kp p2 2密闭刚性密闭刚性空气的量不变空气的量不变空气空气+水蒸气水蒸气空气空气+水蒸气水蒸气22现在学习的是第22页，共23页 n n空空=？n n水蒸气水蒸气,1,1=？T T1 1=300K=300Kp p1 1=101.325kPa101.325kPaV V空气空气:n n空空n n水蒸气水蒸气,2,2 T T2 2=373.15K=373.15Kp p2 2=?V V解解:水蒸气水蒸气:23现在学习的是第23页，共23页