物理化学-01章-气体的PVT性质.ppt

第一章 气体的pVT 关系 Chapter1 the pVT relationships of gases §1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体的液化及临界参数 §1.4 真实气体状态方程 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图 Physical Chemistry 1、理想气体模型 (1)分子本身无体积，仅是一几何质点 (2)分子间除弹性碰撞外，没有其它作用力 2、理想气体状态方程 pV=nRT(或pVm=RT) 适用范围：理想气体，若为实际气体则压力不太高温度不太低 §1.1 理想气体状态方程 The State Equation of Ideal Gas R=pVm/T=8.3145 J?mol?K-1 　 在压力趋于0的极限条件下，各种气体 的行为均服从pVm=RT的定量关系。 R 是一个对各种气体都适用的常数——气体通用常数。 R 是通过实验测定确定出来的 p?0时：pVm=2494.35 J?mol-1 3.摩尔气体常数R 4、绝对温度与摄氏温度的关系 T/K=t/℃+273.15 分压：相同温度下，各组分气体单独占有混合气体的体积时所具有的压力称为混合气体中该组分的分压。 5、混合理想气体的道尔顿分压定律 将A、B两种气体混和于容积为V的容器中，则总压 理想气体状态方程也可表示为： pVm=RT pV = nRT = (m/M)RT 以此可相互计算 p, V, T, n, m, M, ? (= m/ V) 理想气体：在任何温度与压力下都能严格服从理想气体状态方程的气体。 §1.2 理想气体混合物 1. 混合物的组成components of mixtures (1) 摩尔分数 x 或 y 显然 ? xB = 1 , ? yB = 1 Mixtures of ideal gases 气体混合物的摩尔分数一般用 y 表示 液体混合物的摩尔分数一般用 x 表示 ? wB = 1 (2) 质量分数wB (3) 体积分数 ? B ? ? B = 1 2. 理想气体混合物 因理想气体分子间没有相互作用，分子本身又不占体积，所以理想气体的 pVT 性质与气体的种类无关，因而一种理想气体的部分分子被另一种理想气体分子置换，形成的混合理想气体，仍遵守理想气体方程。 式中：m ? 混合物的总质量； Mmix ? 混合物的平均摩尔质量。 pV = nRT = (? nB)RT pV = (m/Mmix)RT Mmix def ? yB MB Mmix= m/n = ?mB / ?nB 即混合物的摩尔质量又等于混合物的总质量除以混合物的总的物质的量。 式中：MB ? 组分 B 的摩尔质量 混合物的平均摩尔质量 3. 道尔顿定律 Dalton’s Law 将A、B两种气体混和于容积为V 的容器中，总压： 即理想混合气体的总压等于各组分分压之和。 ?? 道尔顿分压定律 对于多种组分的混合气， 分压力：混合气体中，某种组分B单独存在且具有混合气体的T、V 时产生的压力 。 解： §1.3 气体的液化及临界参数 Gases liquidation and Critical paracters 1. 液体的饱和蒸气压 the Saturated Vapour Pressure 理想气体不液化（因分子间没有相互作用力） 实际气体：在一定T、p 时，气－液可共存达到平衡 气 液 p* 气液平衡时： 气体称为饱和蒸气； 液体称为饱和液体； 压力称为饱和蒸气压。 表1.3.1 水、乙醇和苯在不同温度下的饱和蒸气压 饱和蒸气压是温度的函数 同一物质，蒸气压随温度的升高而增大。 不同物质在同一温度下具有不同的饱和蒸汽压。 液体饱和蒸气压与外界压力相等时，液体沸腾，此时相应的温度称为液体的沸点。 101325 Pa外压下的沸点称为正常沸点。 2. 临界参数 Critical paracters 由表1.3.1可知：p*=f (T) T ?，p*? 当T?＝Tc 时，液相消失，加压不再可使气体液化。 临界