理想气体状态方程.ppt

热气球00-7-221.在气液固三种聚集状态中,气体最容易用分子模型进行研究.在物质的众多宏观性质中,p,V,T三者意义明确,易于测量.下列函数关系称为状态方程:f(p,V,T,n)=0气体具有易压缩性,体积受压力和温度的影响很大.气体分子的无规则运动NH3(g)和HCl(g)在空中化合成NH4Cl(s)高氯酸铵分解放出大量气体,用于作火箭推进剂引言00-7-222.Amedeo Avogadro(1776 1856)an ItalianRobert Boyle(1627 1691)Born in IrelandJoseph Gay-Lussac(1778 1850)Frenchman气体理论的三位奠基者:理想气体状态方程00-7-223.波义尔定律 pV=常数 (n,T 恒定)烧杯里的铅的重量增加,针管里的气体体积减小随着烧瓶里的气体被抽出,药用蜀葵内含的气体体积膨胀玻义尔 J 管理想气体状态方程波义耳定律的一个应用 气压水井00-7-224.盖 吕萨克定律 V/T=常数 (n,p 恒定)阿伏加德罗定律 V/n=常数 (T,p 恒定)气球在液氮冷却作用下体积减小相同质量,温度和压力时He 和Ar 具有不同的体积(和密度).两种气体的体积与其物质的量成正比.He 0.6g/LAr 1.6g/L理想气体状态方程理想气体状态方程:上述三经验定律相结合,得到 pV=nRT 式中 R 为摩尔气体常数,单位 J mol1 K1.00-7-225.理想气体模型 任何物质内部分子之间都存在着相互作用.吸引力(范德华力):产生于永久偶极,诱导偶极及色散效应.排斥力:产生于两个分子的电子云之间和原子核之间.按兰纳德-琼斯理论,两个分子间的排斥作用和吸引作用分别与距离r 的12次方和6次方成反比,总的作用势能为:两分子相距较远时,势能几乎为零;随着r 减小,吸引力逐渐增强,势能逐渐下降;当r 减至r0时,吸引作用达到最大,势能降到最低值;r 进一步减小,势能增大,排斥力急剧增大.当r=时,势能恰好为零.00-7-226.理想气体:凡在任何温度,压力下均服从理想气体状态方程的气体称为理想气体.理想气体的两个特征:(1)分子本身必定不占有体积;(2)分子间无相互作用.解释:(1)T 恒定时,pVm=常数,意味着 p ,Vm 0.(2)p=(n/V)RT,表明在恒温下,气体分子碰撞器壁的压力与分子数密度成简单的比例关系,可见每一分子碰撞器壁的动量变化不受气体密度(或气体分子间距)的影响,而这只有在分子间没有相互作用时才有可能.理想气体状态方程近似适用于低压实际气体.易液化气体的适用压力范围较窄,难液化气体则相对较宽.理想气体模型00-7-227.R=pVm/T 只适用于理想气体,故不能从任意条件下的实际气体的实测 pVT 数据求得.理想气体在273.15K时的 pVm=2271.11 J mol1;各种实际气体的pVm当p 0时也具有同样的值.由此可求出普适气体常数:R=(pVm)p 0/T =8.314 J mol1 K1 摩尔气体常数00-7-228.