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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上一内容,下一内容,回主目录,返回,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,物理化学（第五版）上册电子课件,第一章 气体,第1页,2025/5/1 周四,本章作业,2025/5/1 周四,（,Page 59,）,2,、,4,、,11,、,12,、,13,、,1721,第2页,第一章 气体,1.1,概述,1.3,理想气体,1.4,真实气体,1.2,气体分子动理论,第3页,2025/5/1 周四,1.1,概述,气态(,gas)；,固态(,solid)；,液态(,liquid)；,等离子体(,plasma)；,第五态,物质状态,第4页,2025/5/1 周四,1.3,理想气体,1.,3.1,理想气体模型(,ideal gas model,),分子间无吸引力、分子本身无体积完全弹性质点模型,怎样了解？,第5页,2025/5/1 周四,1、气体是大量分子集合体（将气体分子看成质点）；,2、气体分子不停地做无规则热运动，均匀分布在整个容器中；,3、气体分子在运动过程中碰撞为完全弹性碰撞。,高温或低压,下气体近似可看作理想气体,第6页,2025/5/1 周四,1.3.2,低压气体经验定律,在较低压力下,保持气体,温度,和,物质量,不变,气体体积与压力乘积为常数。,不变,(1)Boyle-Marriotte,定律,第7页,2025/5/1 周四,(2),Charles-Gay-Lussac,定律,保持气体压力和物质量不变,气体体积与热力学温度成正比。,不变,第8页,2025/5/1 周四,(3),Avogadro,定律,在相同温度和压力下，,相同体积任何气体，含有气体分子数相同。,不变,相同,T,，,p,下,1 mol,任何气体所占有体积相同。,第9页,2025/5/1 周四,1.3.3,理想气体状态方程,注意事项：,1、使用时注意单位与,R,值配套；,2、严格地讲，其只能适合用于理想气体。能够用于,温度不太低、压力不太高,实际气体（,real gas）。,第10页,2025/5/1 周四,摩尔气体常数,准确数值能够由试验测定。,在一定温度下,时，,当,同一数值,p/,MPa,N,2,He,CH,4,pV,m,/Jmol,-1,理想气体,例：测,300 K,时，N,2,、He、,C,H,4,，,pV,m,-,p,关系，作图,p,0,时：,pV,m,=,2494.35 J,mol,-1,R,=,pV,m,/T,=,8.3145,J,mol,-1,K,-1,1.3.3,理想气体状态方程,第11页,2025/5/1 周四,在压力趋于 0 极限条件下，,各种气体行为均服从,pV,m,=,RT,定量关系,，,R,是一个对各种气体都适用常数,。,1.3.3,理想气体状态方程,第12页,2025/5/1 周四,1.3.4,理想气体混合物,1.,混合物组成表示法,2.Dalton,分压定律,3.Amagat,分体积定律,第13页,2025/5/1 周四,1.3.4,理想气体混合物,气体混合物,若干种气体混合在一起，形成均匀气体混合物,第14页,2025/5/1 周四,1.3.4.1,混合物组成表示法,1.B,摩尔分数,称为,B,摩尔分数或物质量分数,单位为,1,混合物中全部物质量加和,表示气相中,B,摩尔分数,第15页,2025/5/1 周四,1.3.4.1,混合物组成表示法,2.B,体积分数,称为,B,体积分数,单位为,1,混合前纯,B,体积,混合前各纯组分体积加和,第16页,2025/5/1 周四,1.3.4.1,混合物组成表示法,3.B,质量分数,称为,B,质量分数,单位为,1,B,组分质量,混合物中全部物质质量加和,第17页,2025/5/1 周四,1.3.4.2,Dalton,分压定律,B,分压等于,相同,T,，,V,下,单独存在时压力,总压等于相同,T,，,V,下，各组分分压之和,Dalton,分压定律标准上只适合用于理想气体,第18页,2025/5/1 周四,1.3.4.3,Amagat,分体积定律,在,相同温度,T,和总压力,p,条件下,V,，,p,是系统总体积和压力，,Amagat,分体积定律标准上只适合用于理想气体,第19页,2025/5/1 周四,1.4,真实气体,2.,液体饱和蒸气压,3.,临界状态,4.,真实气体,p,-,V,m,图,5.,真实气体状态方程,1.,真实气体压缩因子和,Boyle,温度,6.,对比态定律,7.,压缩因子图,8.,分子间作用力,第20页,2025/5/1 周四,1.4.1,真实气体压缩因子和,Boyle,温度,1.压缩因子（,The compressibility factor,）,Z=1,，,ideal gases,Z,1,，,难,被压缩,Z1,，,易,被压缩,第21页,2025/5/1 周四,2.,The Boyle temperature(T,B,),温度,T,一定时，理想气体,pV,m,与压力无关，但,真实气体,pV,m,与压力相关。,在同一温度、不一样气体，或同一气体、不一样温度情况下，,pV,m,-p,曲线都有左图所表示三种,类型。,(1),pV,m,随,p,增加而上升；,(2),pV,m,随,p,增加，开始不变，然后增加,(3),pV,m,随,p,增加，先降后升。,p,pV,m,图1.4.1 气体在不一样温度下,pV,m,p,图,T,T,B,T,=,T,B,T,T,B,：,p,增加,，,pV,m,增加,，对应于上图；,T=T,B,：,p,增加,，,pV,m,开始不变，后增加，对应于中图；,T,T,B,T,=,T,B,T,T,B,第24页,2025/5/1 周四,1.4.2,液体饱和蒸气压,在,密闭容器,内,蒸发与凝聚速率相等时,在一定温度下,这时蒸气压力,称为,达气,-,液平衡,该温度时饱和蒸气压,饱和蒸气压是物质性质,第25页,2025/5/1 周四,1.4.3,临界状态,临界温度,在该温度之上不论用多大压力,都无法使气体液化,临界状态,气,-,液界面消失,混为一体,临界参数,高于 称为超临界流体,超临界流体,第26页,2025/5/1 周四,1.4.4,真实气体,p,-,V,m,图,p,g,l,T,1,T,2,T,c,T,3,Critical point,第27页,2025/5/1 周四,1.4.4,真实气体,p,-,V,m,图,p,g,l,C,为临界点,第28页,2025/5/1 周四,1.4.5,真实气体状态方程,1.van der Waals,方程,2.,从临界参数求,a,b,值,3.van der Waals,方程应用,4.Virial,型方程,第29页,2025/5/1 周四,1.4.5.1,van der Waals,方程,荷兰科学家,van der Waals,对理想气体状态方程作了两项修正：,（,1,）,1 mol,分子本身占有体积为,b,（,2,）,1 mol,分子之间有作用力，即内压力,van der Waals,方程为：,第30页,2025/5/1 周四,1.4.5.1 van der Waals,方程,van der Waals,方程为：,或,a,，,b,称为,van der Waals,常数,a,单位：,b,单位：,第31页,2025/5/1 周四,Van der walls,气体,Boyle,温度,第32页,2025/5/1 周四,第33页,2025/5/1 周四,1.4.5.2,从临界参数求,a,b,值,van der Waals,方程改写为：,第34页,2025/5/1 周四,第35页,2025/5/1 周四,1.4.5.3,van der Waals,方程应用,(2),已知 值，,(1),计算 等温线,气,-,液平衡线出现极大值和极小值,找出真实气体 之间关系,第36页,2025/5/1 周四,1.4.5.4,Virial,方程,式中：,称为第一、第二、第三、,Virial,系数,第37页,2025/5/1 周四,1.4.5.5,其它方程,1、显压,型,p=f(T,V,n),(1),The van der Walls equation of state,第38页,2025/5/1 周四,(2),The Dieterici equation of state,(3),The Berthelot equation of state,第39页,2025/5/1 周四,2、显容型,V=f(T,p,n),The Callendar equation of state,第40页,2025/5/1 周四,1.4.6,对比态定律（,Law of corresponding state),1.,Reduced pressure,Reduced volume,Reduced temperature,第41页,2025/5/1 周四,2,.,Van der Waalss equation of corresponding state,3.,The law of corresponding state,第42页,2025/5/1 周四,应用:,1、处于相同对比状态不一样气体含有相同物理性质，如粘滞性、折光率等。,2、处于相同对比状态气体含有大致相同,Z,和,Z,c,。,第43页,2025/5/1 周四,1.,4,.,7,Compressibility factor chart,压缩因子示意图,Z,0.2,1.0,3.0,p,r,1,0.1,10,T,r,=1.0,1.03,1.05,1.4,2.0,15,0.9,0.8,0.7,15,2.0,1.4,1.05,1.03,1.0,第44页,2025/5/1 周四,Example,计算在,-88,及,44.7atm,时，,1 mol,氧气体积。,（查表得 ）,第45页,2025/5/1 周四,Answer,查图得,Z,=0.80,第46页,2025/5/1 周四,1.,4,.,8,分子间作用力,1、,Keessom,力,2、,Debye,力,3、,London,力,第47页,2025/5/1 周四,本章小结,理想气体模型；理想气体状态方程；摩尔气体常数；低压气体三个经验定律；,Dalton,分压定律；,Amagat,分体积定律。,压缩因子；,Boyle,温度；饱和蒸气压；临界参数（尤其是临界温度）；真实气体,p-V,m,图（尤其是临界点性质）；范德华方程（其中,a,和,b,物理意义）；对比态定律（对比温度、对比压力、对比体积）；压缩因子图,第48页,2025/5/1 周四,