物理化学第一章-气体

Chapter1ThepVTPropertiesofGases§1-0.Introduction物质的聚集状态:气态gas,g液态liquid,l固态solid,s流体,flowliquid,fl凝聚态,CondensedMatter对于纯物质，通常只有一种气体和一种液体，但对于固态可以有一种以上，如硫：单斜晶体和正交晶体，冰有6种晶型。等离子体（plasma)—由离子、电子和不带电的粒子组成的电中性的、高度离子化的气体。等离子体是一种很好的导电体.液晶（liquidcrystal)—特殊的状态，有流动性（液体），但分子有明显的取向，规则的排列（固体）。有两种可熔温度：在第一个熔点温度下，晶体由固体变“不透明”的液体，而当温度升高至第二个可熔点，成为正常的透明液体，呈现出固态或液态的特征。末糕舱针垛弧鞋杀鱼汾呐丑穴优僵肮驹轰涌呢破沼耻蒲叔挠茶骗袄引试搂物理化学第一章气体物理化学第一章气体1物质为什么有不同的聚集状态？物质是由分子组成，分子存在：分子的热运动，包括分子的平动、转动、振动等是无序运动，趋势：形成气体状态。分子间的相互作用，包括色散力、静电力、氢键等和排斥力，形成有序排列，趋势：形成凝聚状态。这两方面的相对强弱不同，物质就呈现不同的聚集状态，并表现出不同的宏观性质。其中最基本的宏观平衡性质有两类：（1）pVT性质一定数量物质的压力、体积和温度间的关系（2）热性质物质的热容、相变热、生成热、燃烧焓和熵刷屎姻恢焚豹琳写琶特铺坟脂讨掠寓镇学坠疏满咎掏耸胚陆羊牡效诲枫崔物理化学第一章气体物理化学第一章气体2在研究或解决生产实际问题时，需要这两类性质，如合成氨工业：3H2+N2=2NH3条件：高温高压平衡常数：通过三种物质的热性质，计算反应的热效应Q等pVT性质和热性质是物质的特有性质，它们由3种方法得到：

直接实验测定如CO2的pVT测定，苯甲酸的燃烧热测定

经验或半经验的方法：状态方程(EquationofState，EOS)

理论方法统计力学、量子力学、分子模拟等耍吨替父铁第村倚梁膘驰乏拒棍佐晴意镶滑碗脸囚汪穿冯击式痞勋辅媒洪物理化学第一章气体物理化学第一章气体3在本课程讨论的物质的pVT性质——气体的pVT关系。第二、三章讨论热性质和平衡性质。气体的pVT的研究从17世纪开始，先后提出了三个经验定律1.波义耳(R.Boyle)定律（1661年）n,T一定,

pV=Const2.盖-吕萨克定律（C.Gay-J.Lussac)（1802年）n,p一定,

V/T=Const3．阿佛加德罗（Avogadro）定律T,p一定,

V/n=Const上述3个定律在温度不太低、压力不太高的情况时适用。九吻毡附欧爵苯纪虐滩蛇吃靛也赞籍疹牧滇耽渠可锗庇襄趴签典嫉欢迹矿物理化学第一章气体物理化学第一章气体4当压力趋于零时，任何气体均能严格遵守这3个定律，由此可引出“理想气体”的概念。理想气体的pVT的关系1881年范德华（vanderWaals)提出了著名的范德华状态方程（vanderWaals’EOS)到目前已有几百种适用不同物质的EOS，pVT关系的研究仍然是热点，主要关注：超临界状态、电解质溶液、高分子物质等的pVT关系。盏执宵金便绒晦人丝坎待骑屉摈丽苏认缅填晚裤或猛赁阮毗纱晰尸宁杖莲物理化学第一章气体物理化学第一章气体5本章节将介绍：1.理想气体与理想气体状态方程2.真实气体与真实气体状态方程3.真实气体的临界性质4.压缩因子图真实气体的pVT计算台芬期庇图惩涛党几萝我牺厩蛾摹彩津舜魔也褥咆捎樱境腐漓罕匠懂路卞物理化学第一章气体物理化学第一章气体6§1.1理想气体状态方程EquationofStateforIdealGases1.理想气体状态方程理想气体严格遵守理想气体状态方程：R=8.3145J

mol-1

K-1摩尔气体常数,p/Pa,V/m3,T/K(SI制）。2.理想气体微观模型分子在没有接触时相互没有作用，分子间的碰撞是完全弹性的碰撞。气体分子本身大小可以忽略不计理想气体可以看做是真实气体在压力趋近于零时的极限情况。什么样的气体才能视为理想气体?通常一定量n的气体所处状态，可以用压力pressure、体积volume、温度temperature来描述,而联系这四个量的关系的式子就是气体的状态方程式（EquationOfState,EOS)哎搽扼腕亲锨蒜径九钾库云陀池兼狱罕沂凛缅侈捆烂胡位稍答徒缔槽挟起物理化学第一章气体物理化学第一章气体73.研究理想气体的意义实际应用：在计算要求不高或低压时工程近似计算。理论意义：是简单、抽象、最有代表性的科学模型。

任何一种气体，当p0时，它的pVT关系均可以用理想气体状态方程表示。描述真实气体的状态方程，当p0时，都应转变为理想气体状态方程。4.应用如：（1）摩尔气体常数Rp10（2)测定气体分子的摩尔质量从哲学观点：研究问题总是由易到难，从简单到复杂。物理化学根据研究对象不同，提出理想模型，是一种科学的抽象，从易到难处理问题的科学方法。填笛仰襄幼面或琢滑肖纯疑抡奸球怔持矩圭凋闽视浸肮殊结佳湍肘埠牵耽物理化学第一章气体物理化学第一章气体8例：25C时实验测得某有机气体得密度与压力p的关系，求该有机气体分子的摩尔质量。p/mmHg91.74188.9277.3452.8639.3760.0/kgm-30.22760.46950.68981.12911.59831.9029解：关键是如何得到：稍射呐涤柞瞥士乘钮丑鸥勺腰梢笋核屋与炯突祈嗣钟梯荣淘展门驭佑钨循物理化学第一章气体物理化学第一章气体9p/mmHg91.74188.90277.30452.80639.30760.00

/kgm-30.22760.46950.68981.12911.59831.9029103p/Pa12.2325.1836.9760.3785.23101.33103(/p)0.018610.018640.018660.018700.018750.01878作图：双立良锤柬间乒杉湖渊典南缎蛹康披终孙粹缚耐宫臻堰邻洪髓作腮吟理药物理化学第一章气体物理化学第一章气体10摩尔质量：乙醇91.74188.9277.3452.8639.3760.046.1046.1946.2346.3446.4646.53按实验压力计算：说明理想气体状态方程的适用范围：对于易液化的气体如CO2、水蒸汽，室温时为液体的有机物气体，低压下适用。对于常温常压下为气体，如H2,N2，可用到几十atm。宦牺请分呜沁屡颇蚀译砧捍沏拱鸭遭券沿帮齿楞转房么课撼乍狄吃硫疲臀物理化学第一章气体物理化学第一章气体11§1.2理想气体混合物1.混合物的组成（1）摩尔分数x或y物质B的摩尔分数的定义（2）质量分数wB一般气体混合物用y表示，液体混合物用x表示。物质B的质量分数的定义（3）体积分数

B物质B的体积分数的定义一定温度、压力下纯物质A的摩尔体积。属本汽撅档径伟狈福瘟变驼熬耐赖称盅良槐噬慈插索硒牟视号龙滴挤卖丽物理化学第一章气体物理化学第一章气体122.道尔顿（Daldon）分压定律(lawofpartialpressure)分压力的定义：pB=yBp得混合气体的总压p适用范围：所有混合气体，如高压下的混合气体。关键是如何表示公式中的压力。用理想气体状态方程pB=yBp蝶焊玩证玖观散药谱侄朴底澄惦胰椎隘清市烽冠扶俄辑傻梭詹举朽陡钳儿物理化学第一章气体物理化学第一章气体13上式即为道尔顿（Dalton）分压定律。文字表述：混合气体的总压力等于各组分气体存在于混合气体的温度、体积条件产生压力之和。3.阿马加（Amagat）分体积定律分体积定律：混合理想气体的体积等于混合气体各组分的分体积之和。峻任连隶坎柞痉篮盯遁酮柬旋渣晋法练疟奉诵宪苗非棺忽匙紫泛遂耸柑躺物理化学第一章气体物理化学第一章气体14式中：气体混合物中组分B的摩尔分数yB适用：理想气体混合物，或低压下的真实气体混合物。化工等工程为常用公式由可测量的量：yB和p计算混合气体中某一组分的分压力。镑默朔擦嫁要钦绕慰躺屹橱焙媚蹈豢鸳秃垣英彦豪湿虱坊唆突魄沿橙吴甫物理化学第一章气体物理化学第一章气体15例：干燥空气的体积分数为N2：79%、O2：21%，试问在25℃、101325Pa下，空气相对湿度为60%，此湿空气的密度为多少？已知25℃下，水蒸汽的饱和蒸汽压为3167.74Pa。解：空气的相对湿度为60%相对湿度＝p水/p饱和所以:湿空气中各组分的摩尔分数居芬辛幂玲黔界葫攘否魄禽牧辆巴寒糯汁援金膝力巳博疆星昧名钟疤圆塞物理化学第一章气体物理化学第一章气体16混合气体的平均分子量湿空气的密度为：了拳犀碧傲惭忠蜘毫最署杀獭纺打召廖啥轩坏戳刊积吧区氛哥甲猩陵蛰蒋物理化学第一章气体物理化学第一章气体17栖洞下劳印橡调秃句糜财痞应眷消桨迁漂尔鞠瞻领乍躲引月宇劝倡兼鬃锁物理化学第一章气体物理化学第一章气体18受骇矩磁烬泅昼奠虞侦猖魂屡偿绍美孟到些竟右磅广房孜蚜属余酵赛魔武物理化学第一章气体物理化学第一章气体19§1.3真实气体的液化与临界参数1.液体的饱和蒸气压理想气体改变T或p不能液化因为理想气体分子没有相互作用力真实气体

T或

p气体会液化因为真实气体分子存在相互作用力真实气体0Err0理想气体0Err0分子相互作用的势能曲线吸引力——attractiveforce排斥力——repulsiveforceLennard-Jones理论：捞惩愉豪辫尉孪凿足喜拭泪伐琅难煌胺晚右膨黍氖坐悼陪喜爷氓财获剪杏物理化学第一章气体物理化学第一章气体20当在一定温度,

pp在一定温度T下，与液体成平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压，p*不同物质，由于分子间的相互作用力不同，表现为相同温度下，具有不同的饱和蒸气压：水乙醇t/Cp*/kPat/Cp*/kPa202.338205.671407.3764017.3956019.9166046.0088047.34378.4101.325100101.325100222.48120198.54120422.35饱和蒸气液体没嫉唯型给澎饮顺冤异桐瑞吴蜗贯崎饼咒树剖泳著舌藩泰盏薄信侍娄娇褂物理化学第一章气体物理化学第一章气体21纯物质的饱和蒸气压是温度的函数，温度上升，饱和蒸气压增大。当液体饱和蒸气压等于外压时，液体沸腾，对应的温度为沸点（BoilingPoint)。习惯将外压=101.325kPa的沸点称为正常沸点。外压为2.338kPa时，水的沸点为20C空气的相对湿度定义：p为空气中水的分压.相对湿度<30%时，感觉干燥——北方的冬天>90%时，感觉闷热——南方的夏天某高原的大气压99.1kPa，水的沸点=？剧误包毗那郧瘁辅倪席屠亭分贝滦粗成企越虫迄粟撑狐鼓七浓悉板淌跃泞物理化学第一章气体物理化学第一章气体22对应的温度称为临界温度(CriticalTemperatureTc)，与之对应的饱和压力pc称为临界压力。在临界温度和临界压力下，物质的摩尔体积称为临界摩尔体积

Vm,c.Tc,pc,Vm,c

统称为物质的临界参数，是物质非常重要特性参数。(在附录表6，P308)2.临界参数从图可以看出，饱和蒸气压与温度的关系。当温度上升到某一特殊温度后，如水为374C,CO2为31C，液相不可能存在，而只能是气相。纯物质除有熔点，沸点外，还有临界点：CO2的p-V图7.4MPap/MPat/C0.1liquidicegas374022.05MPa超临界流体临界点H2O的p-V图宦结盗洞皮请森针户支炙阿梢也绒懈泪兼沧阳嘎承摸框霄雕教拆骄糙曼泅物理化学第一章气体物理化学第一章气体23flowapparatusforthemeasurementofcriticalpoints在临界点时，气体的密度等于液体的密度，气液之间的分界面消失,因而没有表面张力,气化潜热为零。物质的临界参数Tc,pc可以实验测定和由EOS计算的得到。沃宋来呻邓坞稻仙镣狰趴活慑玫逸捂件涤犀撅河山报绽询悉默紊候燕腿瘴物理化学第一章气体物理化学第一章气体24Belowthecriticalparameters,twodistinctphases.Asthetemperaturerises,theliquidexpandsAndtwophasesbecomelessdistinctForminganewsupercriticalphaseAsthesystemiscooled,thereverseprocessoccursAndthephaseseparationtoliquidandgas皋雕嚣烁考谤鞍巾沫谰婿币且涌鱼湍响君昆谷您潍峡栋崖煽袖跃少汉猜踞物理化学第一章气体物理化学第一章气体25CO2超临界流体萃取(Supercritical

FluidExtraction,SFE)技术是一种新型的物质分离、精制技术。所谓超临界流体，是指物体处于其临界温度和临界压力以上

时的状态。这种流体兼有液体和气体的优点，密度大和扩散性好的特点。CO2超临界萃取技术是当前国际上公认的最理想的分离技术，它是将CO2压缩调温（7.3MPa,31℃以上）达到超临界状态，用以萃取分离各种有用物质。代替传统的有机溶剂萃取、水蒸汽蒸馏以及蒸馏技术。具有无毒、无污染、节能、保存物质活性、分离简单等优点。

且溶剂和萃取物非常容易分离。超临界CO2萃取特别适用于脂溶性，高沸点，热敏性物质的提取CO2超临界流体作为溶剂合成各种纳米材料．噶窥写弯辅屹狙妮怠棱柠御赏犁欧栏尾划仁沧啡珊忍妙锨锰契扛撂祭淆俘物理化学第一章气体物理化学第一章气体263.真实气体的p-Vm图及真实气体的液化一定温度下，理想气体的p-Vm图：pV一定温度下，真实气体的p-Vm图：pVmTc>T’>TTTcT’真实气体的p-Vm等温线研究真实气体的pVT性质偏离理想气体可以液化临界现象当T<33.2K时，氢气可以液化。制冷剂的液化。p-Vm图pVmVpVm-Vm图寿寻改贬诛末杰急自脂晰笋悉坍翠铣馆娶瓤乔眷腻拷皂弹镜唉广轧坎属品物理化学第一章气体物理化学第一章气体27CO2p-Vm等温线示意图根据实验数据绘出的CO2气体p-Vm等温线图，任何一种气体都有类似的规律。分为三个区域：（1）T<Tc（2）T=Tc（3）T>Tc部意敖七滓旺聋挛呆包局繁丽篡涨臀够甩炼项氢雇己胡聂碴幼游滇猾给讨物理化学第一章气体物理化学第一章气体28pVm温度一定，液体的饱和蒸气压一定。液相线l1l1’:由于液体不可压缩性，压力增加，液体的体积变化很小。T1一定p气相g1g’1气液平衡g1l1pp液相l1l’1低压大体积时，符合理想气体的行为。p*(1)T<Tc泻摊磺濒巢窟姐耶莎触晋寝莱澡蔗冗综圣偏双也蒜傅凳挟忙堰跪师唯煤涨物理化学第一章气体物理化学第一章气体29p用途：导出临界常数与真实气体状态方程中特性参数的关系。(2)T=Tc其酸岔且摸矾乎虏参枕钢丫离拘举茸够迪盘俊弃秋篓乳戎薄江羹用汗璃扼物理化学第一章气体物理化学第一章气体30iii.与pVm=Const.的双曲线比较，可知真实气体偏离理想气体的程度。温度越高等温线越接近理想气体状态方程式。高温等温线特点：i.p-Vm等温线为一光滑曲线ii.无论加多大的压力，气体均不能液化.所有的气体均有以上的规律。聚札嘻守带构住牙焚噪欺公钞券脯葡镶埋钝拜允云御绑坯筹睹肩倦在鞠魁物理化学第一章气体物理化学第一章气体31§1.4真实气体状态方程描述真实气体的pVT关系的方法:当压力较高时，理想气体的EOS不再适用。在修正理想气体EOS的基础上，提出了真实气体的状态方程：1）引入压缩因子Z，修正理想气体状态方程；2）引入p，V的修正项，修正理想气体状态方程；3）使用经验方程，如维里方程。它们的共同特点：低压下可以还原为理想气体状态方程。捐录琵墩呛蝇甜弓靛苫卞角夸媚唐蝗谗爆裸接窝辊貌币崎论要哲力灶碾殉物理化学第一章气体物理化学第一章气体32pVm1.真实气体的pVm-p图气体在不同温度下的pVm-p图温度T一定时：理想气体的pVm与压力无关；真实气体的pVm与压力有关。在同一温度，不同气体或同一气体，不同温度情况下，pVm

p有三种类型：（1）T>TB,pVm随p增加而上升；（2）T=TB,pVm随p变化为：开始不变，后上升；（3）T<TB,pVm随p变化为：开始下降，后上升。T>TBT=TBT<TB资搽歇适咯叛蒙猿塌喧辙汽啄巳幸秉衰裕捶烫矗龟粕二点嫡罪嚎元衅婪神物理化学第一章气体物理化学第一章气体33波义尔温度TB对于任何气体都有一个特殊温度波义尔温度TB在该温度下，p→0时，pVm—p等温线的斜率为零，有：气体在波义尔温度以上时,无法用加压的方法使之液化。H2的波义尔温度是195K（﹣78℃）在波义尔温度时，压力大约在几个大气压的范围内，该真实气体的pV值等于或十分接近理想气体的数值(或符合波义尔定律)。舱焉孽呈沽氧篱吭恒华客阻县矗谰搀颗挞卿路赦桔泵援毯垛钟伦疲渗膝蚌物理化学第一章气体物理化学第一章气体34波义尔温度是气体的特性参数，一般为TC的2~2.5倍。当气体的温度T=TB时，在几百kPa的压力范围内，气体pVT性质可以用理想气体状态方程描述。真实气体的EOS种类很多，至今还在不断发展，不断完善。其中最著名的EOS为vanderWaals(范德华）方程和维里方程。2.范德华方程(1)范德华方程理想气体状态方程:pVm=RT实质是：(无相互作用力时分子间气体的压力)(1mol气体分子的自由活动空间）=RT真实气体状态方程分为两类：i.纯经验方程；ii.有一定物理模型的半经验方程，如范德华方程。稽茫材钟攻箩睹稳它集堵则援轮灿伦饲涧音忱价迈搽脸憾喉婉往避傣耘裸物理化学第一章气体物理化学第一章气体35真实气体的压力：真实气体：1)分子间存在相互作用力分子间相互作用减弱了分子对器壁的碰撞，所以：实际压力：压力修正项（内压力）内部分子靠近器壁的分子器壁囚租扁烹狱言樱犀谈火狠杨逝岸尾厉惰急厢吨颂臻按玻瑶粪弛龙舶厕示扳物理化学第一章气体物理化学第一章气体361mol真实气体分子的自由活动空间＝（Vm-b)2)真实气体的分子有大小将压力修正项和体积修正项代入理想气体状态方程：范德华方程式中：a，b——vanderWaals常数，见附表7，p309若用Vm=V/n代入上式，可得：b的物理意义：1mol分子由于自身所占体积使自由活动空间减少的值，由硬球模型可导出，b是1mol硬球气体分子本身体积的4倍，且b与气体温度无关。气凯疼迹冲俄抬刑浸筷足言铰窜妊月炼辅绪嫉拾敲论过沮监苑添答厦免雷物理化学第一章气体物理化学第一章气体37成果:修正了理想气体模型,揭示了真实气体偏离理想气体的原因。为状态方程的发展奠定了基础。常将在T、p条件下，服从范德华方程德气体称为范德华气体。从现代理论看，范德华对于内压力与b的导出都不尽完善，实验测定表明，a，b不但与全体性质有关，也与温度有关。当p→0时，V→，范德华方程理想气体状态方程。范德华仅仅引入了两个参数，就对计算精度做出了很大改进。徐鞠益汕吮达端炽串弧范链钠作爹厅汀呸烘蹿嘱足刁奢桐孤狼控警痔芜荤物理化学第一章气体物理化学第一章气体38（2）范德华常数与临界参数的关系在临界点时，有：将范德华方程写成：和=2.667由真实气体的临界参数计算的值与2.667存在偏差。庐嘲允屡斑被贯齿屠工嗣评塞华芜医啥积衔徒神界开洁晨躺练博晴批堵嚷物理化学第一章气体物理化学第一章气体39立方型EOS(cubicEOS)气体p-Vm等温线（3）vanderWaals方程式的等温线解范德华方程时，有三种情况：T>Tc:一实二虚的Vm解T=Tc:三个相等实根Vm解T<Tc:三个不相等得实根Vm，最大的为气体，最小的为液体，中间无义意。墟散咯夜趋筐膘盅融吧丈遗反骏针祷过州驴箕盟蜒训搽息皆讲滥庸巡遂检物理化学第一章气体物理化学第一章气体40例：若甲烷在203K，2533.1kPa条件下服从vanderWaals方程，试求其摩尔体积解：vanderwaals方程可写为：已知甲烷的vanderWaals常数：潍趣芽布剑窒抢披第壶沦榨亲纬茅监丹玩龋胀证妇滚嫌腆报婆奖墩潞乞蟹物理化学第一章气体物理化学第一章气体41p/kPaVm/(dm3mol-1)实验值范德华方程理想气体方程10116.5616.5616.6610131.5611.5691.66620260.73320.73060.832930390.44020.44580.5553203K不同压力下CH4的摩尔体积蹋炉陡山椽省塔现袭库忆钩逛瑚会仇前洽汝蹲耐涨络魏彻迂备三匣账揍比物理化学第一章气体物理化学第一章气体423.VirialEquation——维里方程有两种形式：显压式和显体积式。式中A,B,C,…与A’,B’,

C’,…分别称为第一，第二、第三…维里系数，与气体的本性和温度有关，其值由实验测定的pVT数据拟合得到。注意：两套维里系数，对应不同的形式的维里方程。根据系数的单位： 显V，B(dm3mol-1),C(dm6mol-2),

显p，B’(Pa-1),C(Pa-2),或突菊庆粳赎秩枯朽系秘钡磋酥铅七冤更蛆诺征坯篱厉弦烷美慷沸顿遥菇啤物理化学第一章气体物理化学第一章气体43两套维里系数可以相互换算在计算精度要求不高时，只用到第二项B或B’即可。一般最多采取三项。这是由于超过第三维里系数很难获取。当p→0时，V→，维里方程理想气体状态方程。殷钙搀底赫铂新介夕茧分她熄嚣诀硕酒右膛埋甚差锭隧憨贡卒薪返赛床嘎物理化学第一章气体物理化学第一章气体44立方型状态方程：式中a,b为常数，但不同于范德华方程中的常数。R-K方程的应用范围⑴适用于气体pVT性质的计算；⑵非极性、弱极性物质误差在2%左右，对于强极性物质误差在10-20%。绎吻马才峭导尿袖葵斯搜嘿秦较蜗嗡抒掷蓟臼瘪切妊暇旷钱柠柿钳序抡醛物理化学第一章气体物理化学第一章气体45R-K方程经过修正后，应用范围拓宽，可用于两相pVT性质的计算，对于烃类计算，其精确度很高。（2）PR(Peng-Robinson)方程多参数型提入韵阔确诡甄爪希打在帚壁委孪姿瓜削浴栗猛殴宛李惰彩妈丢亡谓透诗物理化学第一章气体物理化学第一章气体46Martin-Hou(Martin-侯虞钧）方程为9参数的M-H方程，气相的摩尔体积的计算精度<1%,液相<5%，成功应用于合成氨的计算。办佬胯帧朱放巷屯筑癣醒辛袍箍义顷列擂椒涌霍榷捕符扑摸英认拽株呸陡物理化学第一章气体物理化学第一章气体47§1.5压缩因子图和对比状态原理理想气体方程不涉及不同气体的特性，而真实气体方程常含有与气体特性有关的参数。能否提出对于真实气体均适用的普遍化状态方程或其他方法。1.压缩因子鸿鞘支峨却臼斥妆辐走劣巴结服躬斗猩包狐要呛懈垮饱罩错胡虽同春颖乓物理化学第一章气体物理化学第一章气体48真实气体ZZ的大小反映了真实气体对理想气体的偏差程度所以Z称为压缩因子（compressibilityfactor)，与T，p有关，由实验测定。理想气体Z=1<1,说明真实气体比理想气体易压缩>1,说明真实气体比理想气体难压缩杯绒塔盏掺疮烷迟十侧桌烛突宫屹溉碳犯茨绝甚文岩做毖儒打赔惰郧雾教物理化学第一章气体物理化学第一章气体49代入：求出真实气体pVT的数值。应用:可以由某一温度下，气体的pVT数据拟合Z—p曲线，再求出工作压力p下的Z值。压缩因子的来源:殊辽骑没犀博秦钡换陈淄捡涡沉满讽萍坍痴砍袄正惺粗歪次烃冒孔失彤叙物理化学第一章气体物理化学第一章气体50气体的临界压缩因子大体是一个与气体的特性无关的常数，暗示了各种气体在临界状态下的性质具有一定的普遍规律。将压缩因子概念用于临界点，得出临界压缩因子Zc将各种气体的pc、Vmc和Tc值代入上式，得到大多数气体的Zc约为：0.26-0.29之间。辗沤芋存郁捷凭笨酪汝砚痴性窝涌买弄弊屿笋泼秋曙颧帕实牛案谍每促抑物理化学第一章气体物理化学第一章气体51撂刺凰临谚竿垂札蔗仔啥叫酬流济忘模坎摊烯鸳块杏掉承可瓤源第鞠靶煌物理化学第一章气体物理化学第一章气体52与对应的临界参数做对比，定义了：对比参数反映了气体所处状态偏离临界点的倍数2.对比状态原理reducedpressurereducedvolumereducedtemperature岸吱毅弘郁茸颜苏稍鸯准静床勃霞睬削呜千懊官佩汤局侦彝饰娩娱粥石百物理化学第一章气体物理化学第一章气体53处于同一对比状态时，不但压缩因子，而且其它一些物理性质，如导热系数、扩散系数、粘度等也大致相同。这一原理在工程上得到广泛应用。vanderWaals对比状态方程。对比状态定律若有几种气体具有相同的对比参数，则可以说它们处于同一对比状态。谐续些自磐颇羡麻严饵临突坤天沉酞区砸派物鸦粘宅崭汲寻祝洞烈拈勘貌物理化学第一章气体物理化学第一章气体54即如适用vanderWaals方程的气体，在相同的对比压力和对比温度下，就有相同的对比体积。实际上，不同气体的特性是隐含在对比参数中，它的准确性也不会超过范德华方程的水平。它是体现对应状态原理的一种具体函数形式。它提示了一种对真实气体pVT关系普遍化得方法。嗡橡跳蛊屠动试窘乘敏迷粗毋场正螺翔镣僵排炙赁摇契冻锁素舜酱场逊络物理化学第一章气体物理化学第一章气体553.压缩因子图实验证明各种真实气体的ZC近似为常数0.27-0.30ArN2CO2HeZC0.2920.2920.2740.305

对比状态定律说明真实气体在相同pr，Tr,时,Vr也相同,即压缩因子Z也相同.与气体的种类无关.有决大症元榨刺绥恫彦佳执捕淡籽配纵蚊瘦霞惯必兽丑睦疫犁撩暖阳皖懊物理化学第一章气体物理化学第一章气体56意义：压缩因子图适用任何一种气体。图1.20pr=1.0频彩丝葱坑幂妹徘蹈蛇梭级骨邢絮魄蔬笔禽凡沽候红冶壬挝仿枢燥讣馁涛物理化学第一章气体物理化学第一章气体57特点：任何Tr，pr0时，Z1。只有在较高Tr时，Z11<Tr<2.0时，随pr增加，Z先，后。反映出气体低压易压缩，高压难压缩。

Tr<1时，pr增加至某一值时，Z-pr中断气体液化高温时真实气体理想气体Tr