理科物理化学章气体市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

第一章 气体第1页 第一章 气体1.1 气体分子动理论（自学）1.2 摩尔气体常数（R）1.3 理想气体状态图1.4 分子运动速率分布（自学）1.5 分子平动能分布（自学）1.6 气体分子在重力场中分布（自学）1.7 分子碰撞频率与平均自由程（自学）1.8 实际气体1.9 气液间转变1.10 压缩因子图*1.11 分子间相互作用力（自学）第2页1.1 气体分子动理论1.理想气体状态方程是压力，单位为 Pa是体积，单位为 是物质量，单位为 是摩尔气体常数，等于 是热力学温度，单位为 K 第3页续2.理想气体定义及微观模型定义：定义：在任何温度、压力下均服从理想气体状态方程气体。微观模型微观模型：1)1)分子之间无相互作用力。分子之间无相互作用力。2)2)分子本身不占有体积。分子本身不占有体积。第4页续续3.Dalton（道尔顿）分压定律即：混合气体总压P为各组分单独存在于混合气体温度、体积条件下产生压力 PB 总和。对于理想气体：总压 P（na+nb+nc+）na+nb+nc+nB 即 P PB分压力 PB=y B P 对理想气体 PB nB RT/V第5页续续4.Amagat(阿马格)分体积定律混合气体中任一组分B分体积分体积V VB B：是所含 nB B 单独存在于混合气体温度、总压力条件下占有体积。阿马格定律：混合气体总体积等于各组分分体积总和。即 V=VV=VB B.分体积 VB=yB V 对理想气体 VB=nB R T/P 对真实气体不适用真实气体不适用。第6页1.2 摩尔气体常数（R）10203040502468图1.4(a)第7页1.2 摩尔气体常数（R）10203040502468图1.4(b)CON2H2第8页1.3 理想气体状态图 在p，V，T立体图上TVp等压线等温线 全部可作为理想气体都会出现在这曲面上，并满足 这理想气体状态图也称为相图。第9页1.8 实际气体实际气体行为van der Waals 方程式其它状态方程式第10页小问题小问题以下什么情况下，实际气体更靠近于理想以下什么情况下，实际气体更靠近于理想气体？气体？A.低温高压低温高压 B.低压高温低压高温C.高温高压高温高压D.低压低温低压低温第11页实际气体行为压缩因子定义理想气体实际气体第12页实际气体压缩因子随压力改变情况H2C2H4CH4NH3Z20040060080010000.51.01.52.00第13页氮气在不一样温度下压缩因子随压力改变情况Z10001.00T2T3T1T4第14页van der Waals 方程式第15页van der Waals 方程式高温时，忽略分子间引力（忽略含a项）低温时，压力又比较低，忽略分子体积(含b项)当压力增加到一定程度后，b效应越来越显著，又将出现 情况。这就是在Boyle温度以下时，值会随压力先降低，然后升高。第16页求Boyle 温度第17页其它状态方程气体状态方程通式常见气体状态方程Virial型显压型显容型 式中A，B，C ,称为第一、第二、第三Virial系数 第18页1.9 气液间转变实际气体等温线和液化过程van der Waals 方程式等温线气体与液体等温线对比状态与对比状态定律第19页CO2pVT图，即CO2等温线48.121.513.135.532.5408012016020024028040501001101206070809031.130.98气体与液体等温线第20页1.9 气液间转变气液间转变实际气体等温线和液实际气体等温线和液化过程化过程气体与液体等温线CO2pVT图，又称为CO2等温线（1）图中在低温时，比如21.5等温线，曲线分为三段（2）当温度升到30.98时，等温线水平部分缩成一点，出现拐点，称为临界点。在这温度以上不论加多大压力，气体均不能液化。（3）在临界点以上，是气态等温线，在高温或低压下，气体靠近于理想气体。第21页van der Waals 方程式等温线(4)(2)(1)(3)50100150200250300556065707580859095第22页van der Waals 方程式等温线1。曲线（1）在临界点以上，有一个实根两个虚根2。曲线（2）在临界点，有三个相等实根3。曲线（3）在临界点以下，有三个数值不一样实根，如b，c，d 点 处于F点过饱和蒸气很不稳定，易凝结成液体，回到气-液平衡状态。第23页van der Waals 方程式等温线临界点是极大点、极小点和转折点三点合一，有：第24页van der Waals 方程式等温线第25页对比状态和对比状态定律代入第26页对比状态和对比状态定律定义：代入上式，得van der Waals 对比状态方程第27页1.10 压缩因子图压缩因子图实际气体相关计算实际气体相关计算对于理想气体，任何温度、压力下对于非理想气体表示实际气体不易压缩表示实际气体极轻易压缩Z 被称为压缩因子，Z 数值与温度、压力相关 不一样气体在相同对比状态下，压缩因子 Z 数值大致相同第28页1.10 压缩因子图压缩因子图实际气体相关计算实际气体相关计算第29页压缩因子图第30页压缩因子图使用方法ZPrTr=1.020.3由Tr=1.0,Pr=2 ,查出Z=0.3第31页