描述各气相液相的状态方程及其优缺点

1、PPT模板下载： 气体状态方程及其优缺点莫莫 李李 谢谢 郑郑5036 5034 5043 50495036 5034 5043 5049气体状态方程气体状态方程及其优缺点及其优缺点v引言引言v理论模型理论模型 理想气体的状态方程理想气体的状态方程 实际实际气体的状态方程气体的状态方程v结果分析与讨论结果分析与讨论 气体气体的的状态方程的优缺点状态方程的优缺点v结论结论与展望与展望 引言研究内容：研究背景：研究意义： 1873年，Van der waals考虑了分子间力的作用，首先提出了第一个有实用意义的状态方程(简称 W 方程)，从而开辟了实际气体状态方程研究的新纪元。在随后的一百多年时间里

2、，状态方程研究迅速发展。近几十年来，状态方程被应用于汽液相平衡计算，并取得了重要的突破。同时，也由于混合规则有很大的发展，状态方程可直接应用于高压汽液和高压液液平衡，并逐步扩展到含有极性分子，氢键分子的高度非理想体系中。此外，用状态方程法计算汽液相平衡，不像活度系数法那样需要对不同的相采用不同的模型，并指定标准状态，因此，状态方程受到广泛的重视。它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上。其方程为pV = nRT。这个方程有4个变量：p是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度；还有一个常量：R为理想气体常数。可以看出，此方

3、程的变量很多。因此此方程以其变量多、适用范围广而著称，对常温常压下的空气也近似地适用。 低压下的实际气体接近于理想气体.压力升高时，实际气体的p-V-T关系都会偏离理想气体状态方程.随着化肥工业、石油化工等的发展,高压过程的应用日趋增多，实际气体状态的研究刻不容缓。 理论模型根据经验定律理想气体的状态方程的推道：玻意耳定律当n，T一定时 V，p成反比，即V（1/p）查理定律当n，V一定时 p，T成正比，即pT 盖-吕萨克定律当n，p一定时 V，T成正比，即VT 阿伏伽德罗定律当T，p一定时 V，n成正比，即Vn V（nT/p） 加上比例系数R得V=（nRT）/p 即pV=nRT由得理论模型实际

4、气体的状态方程： 按照理想气体状态方程式，定质量气体等温变化时pV=常数，但实际气体仅在压力较低，温度较高的情况下近似满足此关系。试验证明，气体的压力愈高、温度愈低，这一偏差愈大。 1873年范德瓦尔（Van der Wals）提出的方程式。他针对理想气体的两个基本假设，对理想气体状态方程式进行了修正，提出了实际气体的范德瓦尔方程式：推导过程：物质的量为1时,（p+a/V2）(V-b)=RT物质的量为n时,p+a(n/V)2(V-nb)=nRT压力修正项：真是气体分子之间是有引力的,当分子处于系统内部时,分子与周围分子的作用力对称,可以相互抵消,其合力为零.但当分子靠近器壁时,周围分子分布不对

5、称,撞向器壁分子的后面会受其他分子的一种拉力,使分子的动量减少,从而使器壁承受的压力也减小.这种作用力称为内压力,内压力的大小与单位体积中的分子数成正比,用a/V2表示内压力,因而压力项被校正为（p+a/V2）.体积修正项：真实气体分子自身是有体积的,所以将气体的体积修正为（V-b）结果分析与讨论理想气体状态方程实际气体状态方程优点缺点优点缺点1)范德瓦尔斯修正量的测定较为麻烦，且对仪器的精度要求较高。2)不适合气液两相区。3)计算复杂1)适用范围广，且对常温常压下的空气也近似地适用。2)计算简单变量较多，对特殊温度压强下的空气并不适用。比起理想状态方程，实际气体方程更加接近实际情况。结论与展

6、望 经过我小组成员的几次讨论后，我们得出了一些结论，理想气体的状态方程和实际气体的状态方程各有各的适用范围。实际气体的虽然可以更加准确的描述一种气体的状态，但是与理想状态方程相比，计算更加复杂，且范德瓦尔斯常量的测定也比较复杂，所以我们需要根据实际情况选择适当的状态方程来描述气体的状态。在温度不太低，压强不太大的情况下，实际气体可用理想气体方程来描述。 例如，1mol氮气在T=273K的条件下测定的p，Vm值，进而对两种方程的准确度进行比较。理想气体物态方程与范德瓦尔斯方程的比较p/PaV/m3pV/Pam3(p+a/V2)(V-b)/(Pam3)1.013*1052.241*10-22.27*1032.27*1031.013*1072.241*10-42.27*1032.27*1035.065*1070.6