气体的pvt关系主要公式及应用前提[指南]

气体的PVT 关系主要公式及使用条件
1. 理想气体状态方程式
nRT RT M m pV ==)/(
或 RT
n V p pV ==)/(m
式中p ，V ，T 及n 单位分别为Pa ，m 3，K 及mol 。

m /V V n =称为气体的摩尔体积，其单位为m 3 · mol -1。

R =8.314510 J · mol -1 · K -1，称为摩尔气体常数。

此式适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。

2. 气体混合物
（1） 组成
摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A
A B /n n
体积分数 /y B m,B B
*
=V ϕ∑*
A
V
y A
m,A
式中∑A
A n 为混合气体总的物质的量。

A m,*
V 表示在一定T ，p 下纯气体A 的摩
尔体积。

∑*A
A m,A V y 为在一定T ，
p 下混合之前各纯组分体积的总和。

（2） 摩尔质量
∑∑∑===B
B
B
B B B
B mix //n M n m M y M
式中 ∑=B
B m m 为混合气体的总质量，∑=B
B n n 为混合气体总的物质的量。

上
述各式适用于任意的气体混合物。

（3） V
V p p n n y ///B B B B *
===
式中p B 为气体B ，在混合的T ，V 条件下，单独存在时所产生的压力，称为B 的分压力。

*
B V 为B 气体在混合气体的T ，p 下，单独存在时所占的体积。

3. 道尔顿定律
p B = y B p ，∑=B
B
p p
上式适用于任意气体。

对于理想气体
V RT n p /B B =
4. 阿马加分体积定律
V RT n V /B B =*
此式只适用于理想气体。

5. 范德华方程
RT b V V a p =-+))(/(m 2m
nRT nb V V an p =-+))(/(22
式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2，b 的单位为m 3 · mol -1，a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数，称为范德华常数。

此式适用于最高压力为几个MPa 的中压范围内实际气体p ，V ，T ，n 的相互计算。

6. 维里方程
......)///1(3m 2m m m ++++=V D V C V B RT pV
及 ......)
1(3'2''m ++++=p D p C p B RT pV
上式中的B ，C ，D,…..及B’，C’，D’….分别称为第二、第三、第四…维里系数，它们皆是与气体种类、温度有关的物理量。

适用的最高压力为1MPa 至2MPa ，高压下仍不能使用。

7. 压缩因子的定义
)/()/(m RT pV nRT pV Z ==
Z 的量纲为一。

压缩因子图可用于查找在任意条件下实际气体的压缩因子。

但计算结果常产生较大的误差，只适用于近似计算。