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物理化学（第五版）上册电子课件第一章气体第1页2023/9/12本章作业2023/9/12（Page59）2、4、11、12、13、17~21第2页第一章气体1.1概述1.3理想气体1.4真实气体1.2气体分子动理论第3页2023/9/12

1.1概述气态(gas)；固态(solid)；液态(liquid)；等离子体(plasma)；第五态物质状态第4页2023/9/121.3理想气体1.3.1理想气体模型(idealgasmodel)分子间无吸引力、分子本身无体积完全弹性质点模型怎样了解？第5页2023/9/121、气体是大量分子集合体（将气体分子看成质点）；2、气体分子不停地做无规则热运动，均匀分布在整个容器中；3、气体分子在运动过程中碰撞为完全弹性碰撞。

高温或低压下气体近似可看作理想气体第6页2023/9/12

1.3.2低压气体经验定律在较低压力下,保持气体温度和物质量不变,气体体积与压力乘积为常数。不变(1)Boyle-Marriotte定律第7页2023/9/12(2)Charles-Gay-Lussac定律保持气体压力和物质量不变,气体体积与热力学温度成正比。不变第8页2023/9/12(3)Avogadro定律在相同温度和压力下，相同体积任何气体，含有气体分子数相同。不变相同T，p下1mol任何气体所占有体积相同。第9页2023/9/12

1.3.3理想气体状态方程注意事项：1、使用时注意单位与R值配套；2、严格地讲，其只能适合用于理想气体。能够用于温度不太低、压力不太高实际气体（realgas）。第10页2023/9/12摩尔气体常数准确数值能够由试验测定。在一定温度下时，当同一数值p/MPaN2HeCH4pVm/J·mol-1理想气体例：测

300K

时，N2、He、CH4，

pVm

-p关系，作图

p0时：

pVm=

2494.35J

mol-1

R

=

pVm

/T

=

8.3145Jmol-1

K-1

1.3.3理想气体状态方程第11页2023/9/12在压力趋于0极限条件下，各种气体行为均服从pVm=

RT

定量关系，R是一个对各种气体都适用常数。

1.3.3理想气体状态方程第12页2023/9/12

1.3.4理想气体混合物1.混合物组成表示法2.Dalton分压定律3.Amagat分体积定律第13页2023/9/12

1.3.4理想气体混合物气体混合物若干种气体混合在一起，形成均匀气体混合物第14页2023/9/12

1.3.4.1混合物组成表示法1.B摩尔分数称为B摩尔分数或物质量分数单位为1混合物中全部物质量加和表示气相中B摩尔分数第15页2023/9/12

1.3.4.1混合物组成表示法2.B体积分数称为B体积分数单位为1混合前纯B体积混合前各纯组分体积加和第16页2023/9/12

1.3.4.1混合物组成表示法3.B质量分数称为B质量分数单位为1B组分质量混合物中全部物质质量加和第17页2023/9/12

1.3.4.2Dalton分压定律B分压等于相同T，V下单独存在时压力总压等于相同T，V下，各组分分压之和Dalton分压定律标准上只适合用于理想气体第18页2023/9/12

1.3.4.3Amagat分体积定律在相同温度T和总压力p条件下

V，p是系统总体积和压力，Amagat分体积定律标准上只适合用于理想气体第19页2023/9/12

1.4真实气体2.液体饱和蒸气压3.临界状态4.真实气体p-Vm图5.真实气体状态方程1.真实气体压缩因子和Boyle温度6.对比态定律7.压缩因子图8.分子间作用力第20页2023/9/121.4.1真实气体压缩因子和Boyle温度1.压缩因子（Thecompressibilityfactor）Z=1，idealgasesZ＞1，难被压缩Z＜1，易被压缩第21页2023/9/122.TheBoyletemperature(TB)

温度T一定时，理想气体pVm与压力无关，但真实气体pVm与压力相关。在同一温度、不一样气体，或同一气体、不一样温度情况下，pVm

-p曲线都有左图所表示三种类型。(1)pVm

随

p增加而上升；(2)pVm

随

p增加，开始不变，然后增加(3)pVm

随

p增加，先降后升。p

pVm图1.4.1气体在不一样温度下pVm－p

图T>TBT=TBT<TB第22页2023/9/12对任何气体都有一个特殊温度-波义尔温度

TB，在该温度下，压力趋于零时，pVm-p等温线斜率为零。DefinitionoftheBoyletemperature第23页2023/9/12T>TB

：p增加，pVm增加，对应于上图；T=TB

：p增加，pVm开始不变，后增加，对应于中图；T<TB

：p增加，pVm先下降，后增加，对应于下列图。ppVm图1.4.1气体在不一样温度下pVm－p

图T>TBT=TBT<TB第24页2023/9/12

1.4.2液体饱和蒸气压在密闭容器内,蒸发与凝聚速率相等时,在一定温度下,这时蒸气压力,称为达气-液平衡,该温度时饱和蒸气压饱和蒸气压是物质性质第25页2023/9/12

1.4.3临界状态临界温度在该温度之上不论用多大压力,都无法使气体液化临界状态气-液界面消失,混为一体临界参数高于称为超临界流体超临界流体第26页2023/9/12

1.4.4真实气体p-Vm图pglT1<T2<Tc<T3Criticalpoint第27页2023/9/12

1.4.4真实气体p-Vm图pglC为临界点第28页2023/9/12

1.4.5真实气体状态方程1.vanderWaals方程2.从临界参数求a,b值3.vanderWaals方程应用4.Virial型方程第29页2023/9/12

1.4.5.1vanderWaals方程荷兰科学家vanderWaals对理想气体状态方程作了两项修正：（1）1mol分子本身占有体积为

b（2）1mol分子之间有作用力，即内压力vanderWaals方程为：第30页2023/9/12

1.4.5.1vanderWaals方程vanderWaals方程为：或a，b

称为vanderWaals

常数a单位：b单位：第31页2023/9/12Vanderwalls气体Boyle温度第32页2023/9/12第33页2023/9/12

1.4.5.2从临界参数求a,b值vanderWaals方程改写为：第34页2023/9/12第35页2023/9/12

1.4.5.3

vanderWaals方程应用(2)已知值，(1)计算等温线气-液平衡线出现极大值和极小值

找出真实气体之间关系第36页2023/9/12

1.4.5.4Virial

方程式中：

称为第一、第二、第三、Virial系数第37页2023/9/121.4.5.5其它方程1、显压型p=f(T,V,n)(1)ThevanderWallsequationofstate第38页2023/9/12(2)TheDietericiequationofstate(3)TheBerthelotequationofstate第39页2023/9/122、显容型V=f(T,p,n)TheCallendarequationofstate第40页2023/9/121.4.6对比态定律（Lawofcorrespondingstate)1.β,π,τReducedpressureReducedvolumeReducedtemperature第41页2023/9/122.VanderWaals’sequationofcorrespondingstate3.Thelawofcorrespondingstate第42页2023/9/12应用:1、处于相同对比状态不一样气体含有相同物理性质，如粘滞性、折光率等。2、处于相同对比状态气体含有大致相同Z和Zc。第43页2023/9/121.4.7

Compressibilityfactorchart压缩因子示意图Z0.21.03.0pr10.110Tr=1.01.031.051.42.0150.90.80.7152.01.41.051.031.0第44页2023/9/12Example计算在-88℃及44.7atm时，1mol氧气体积。（查表得）第45页2023/9/12Answer查图得Z=0.80第46页2023/9/121.4.8