物理化学第一册-第2讲

物理化学第二讲 化生学院沈王庆 目录 前言 1 1理想气体的状态方程 1 2理想气体混合物 重点 1 3气体的液化及临界参数 难点 前言 1 物质的凝聚状态气体液体固体 流体 凝聚体 1 1理想气体的状态方程 1 理想气体状态方程 波义尔定律pV 常数 n T一定 盖 吕萨克定律V T 常数 n p一定 阿伏加德罗定律V n 常数 T p一定 1 1理想气体的状态方程 2 理想气体的模型真实气体微观模型 1 分子间有相互作用 2 分子本身有体积思考 为何液固体难于压缩 低压下的真实气体可以认为是理想气体理想气体微观模型 1 分子间无相互作用 2 分子本身无体积 注 严格的讲只有当压力趋于零时的真实气体才可以认为是理想气体但是通常 在低于几千个千帕的压力下 利用理想气体状态方程往往能满足一般工程计算需要 3 摩尔气体常数 gasconstant 真实气体只有在压力趋于零时才严格服从理想气体状态方程 但数据不易测定 所以R值的确定 实际是采用外推法来进行的 2020 4 8 1 2理想气体混合物 将几种不同的理想气体混合在一起 既形成了理想气体混合物 1 混合物组成表示 1 用物质量的分数表示 对于物质B 显然 量纲为1 2020 4 8 量纲为1 2 用质量分数表示 3 用体积分数表示 量纲为1显然 2 理想气体状态方程对理气混合物的应用 Mmix混合物的摩尔质量 请证明 3 道尔顿分压定律 pB yBp 1 分压力定义任何状态下的气体都有 对于理想气体混合物 道尔顿定律 理想混合气体中某一组分B的分压等于该组分单独存在于混合气体的温度T及总体积V的条件下所具有的压力 而混合气体的总压既等于各组分单独存在于混合气体的温度 体积条件下产生压力的总和 4 阿马加定律 分体积定律 阿马加定律 理想气体混合物的总体积等于各个组分的分体积之和 2020 4 8 思考 摩尔分数yB与体积的关系 2020 4 8 1 2理想气体混合物 例 空气中氧气的体积分数为0 29 求101 325kPa 25 时的1m3空气中氧气的摩尔分数 分压力 分体积 并求若想得到1摩尔纯氧气 至少需多少体积的空气 将空气近似看成理想气体 2020 4 8 解 2020 4 8 1 3液体的饱和蒸气压 1 前言思考 理想气体能否液化 2 饱和蒸汽压的定义 液体蒸发的速度和气体凝结的速度相等时的蒸气压力 在一定温度下 处于气液平衡时的气体称为饱和蒸气 液体称为饱和液体 此时气体所具有的压力称为饱和蒸汽压 3 饱和蒸汽压的特点 饱和蒸汽压是由物质的本性决定的 不同液体在同一温度下的饱和蒸汽压不一定相同 同一种液体的饱和蒸气压同温度有关 温度不同 饱和蒸气压不同 温度越高液体的饱和蒸汽压越大 2020 4 8 当液体的饱和蒸气压同外界压力相等 液体即发生沸腾 此时的温度即为沸点 当外界压力101325Pa时的沸点称为正常沸点 大气中水蒸汽的分压达到其饱和蒸汽压时的情况 称为相对湿度为100 思考题 1 为什么高山上水的沸点比较低 2 为什么冬天天气干燥而夏