物理化学第一章理想气体

p AV n A R T ; p B V n B R T
• 定义：混合气体中任一组分B的体积VB是所含nB的单 独存在于混合气体的温度、总压力条件下所占有的体 积。混合气体中各组分的分体积之和与总体积相等， 此为阿玛加定律
pV A nA RT ; pVB nB RT
• 总之：
y
B

n n
B
(n A nB )
A
B
• 分压
p A x A p总 ; p B x B p总 ;
• 另外注意：质量分数wB和体积分数 ，及三都间 的转换
B
• 应用：
M
m ix
n

B
B
M
B
n

B
nB M n
B


B
yB M
B
• 定义：混合气体的总压力等于各组分单独存在于 混合气体的温度、体积下产生压力的总和
第一章 气体的PVT关系
• 纯物质:压力P、体积V与温度T三者相关 （其中两个量是独立的） • 若其中两个量确定，第三个量随之确定 V＝f（P，T） • 找到明确的函数关系，称为状态方程 • 对气体这一简单方式进行研究
§1.1理想气体状态方程
• pV＝nRT SI单位：p - Pa V -m3 T - K V pV RT • 或 Vm
• 真实气体的压力趋于零时可以看成理想气体
• 理想气体状态方程一般用于低压（常压）下 气体
• 真实气体与理想气体存在差距?
§1.2理想气体混合物
• A－B 混合物：A：理想气体，B：理想气体， A-B：理想气体 n • 摩尔分数: x n ;x ;x x 1
A B A
(n A nB )
为临界点应满足的
条件（拐点）
§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
• 普遍化压缩因子图
B

pB p

V V
* B
• 例
• 1、在恒定温度下向一个容积为2dm3的抽空容器中依次充入 初始状态为100kPa、2 dm3 的气体A和200kPa、1 dm3 的气 体B。A、B均可当作理想气体且A、B间不发生化学反应,则 容器中混合气体总压力为： b A. 300kPa B. 200kPa C. 150kPa D. 100kPa
§1.3气体的液化及临界参数
• • • 1.液体的饱和蒸汽压： 物质在某温度T下，气液两相达到平衡， 气相压力ps即该温度下的饱和蒸气压。 所谓平衡：指分子自液面蒸发的速率与气 相在液面上凝结的速率相等：如100℃， 101.325kPa的水等 沸点，正常沸点区别？
•
2.临界参数与气体液化
C点-临界点 饱和液体 和饱和蒸气无区别的点为临 界点，是一个状态，对应的 温度、压力和温度称为临界 温度（Tc ）、临界压力 （pc ）和临界摩尔体积 （Vc ），如：氧气的临界 温度为-118.57℃，氮气的临 界温度为-147.0℃
物理化学
物理化学的特点
• 物理化学是用物理的方法解决化学过程的 问题。 • 手段：数学运算 • 特点：较为抽像，要将化学相关内容建立 成物理模型，还要求用数学的手段去解决。 • 要求：了解模型建立的条件，如何抽像成 数学公式进行推导与计算。
0. 物理量
• • • • • • • • 物理量大小表示成 数值×单位 物理量={数量}×[量纲] 单位与量纲概念的差别 单位：单位大小的物理量（尺子） 量纲：代表物理量的属性（除大小以外的内涵） 物理量的运算规则：（与量纲有关） ①量纲不相同的物理量之间不可以做加减运算。 ②带有量纲的物理量不可以直接做对数和指数运 算。
m
n - mol
n
pV m (
m M
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) RT
pM RT
• R：摩尔气体常数（R＝8.3145J•mol-1•K-1） 普通气体常数
• 用途：可相互计算 p, V, T, n, m, M, (= m/ V) • 理想气体模型： • （1）分子间无相互作用 • (2) 分子本身不占有体积 • 理想气体定义：在任意温度和压力下均符 合理想气体模型，或服从理想气体状态方 程的气体称为理想气体。
• 3、对于某一纯理想气体,其
C. -R/PV
４.理想气体的完整定义是：在一定T，P下既遵守pV=nRT，又遵守 U 0 的气体叫理相气体（对或错）对
V
T
5、空气的组成为21%（体积百分数，下同）的氧气78%的氮 气和1%的氩气（原子质量为40），则空气的平均摩尔质量为 （ ）。 6、同温下两种理想气体A和B，气体A的密度是气体B的密度 的两倍，气体A的摩尔质量是气体B的摩尔质量的一半，则pA ：pB=（ 4 ）。
• 2、有一种由元素C、Cl及F组成的化合物，在常温下为气体， 此化合物在101.325kPa,27℃时,密度为4.93kg· -3 ，则此化 m 合物分子式为： c A. CFCl3 B. CF3Cl
A. -V/P B. R/PV
C. CF2Cl2
( V p )a T
D. C2 FCl3
是 D. V/P
图1.3.2 真实气体p-Vm等温线示意图
• 临界温度Ｔc （能液化的最高极限温度 • T>Tc 时气体不能液化 • pc 临界压力 Vm,c临界摩尔体积
）
• pc ，Ｔc ， Vm,c为临界参数
•
P 0 V m Tc
2 P V 2 m
0 Tc