物理化學（第五版）上冊電子課件第一章氣體第1頁2023/9/12本章作業2023/9/12（Page59）2、4、11、12、13、17~21第2頁第一章氣體1.1概述1.3理想氣體1.4真實氣體1.2氣體分子動理論第3頁2023/9/12

1.1概述氣態(gas)；固態(solid)；液態(liquid)；等離子體(plasma)；第五態物質狀態第4頁2023/9/121.3理想氣體1.3.1理想氣體模型(idealgasmodel)分子間無吸引力、分子本身無體積完全彈性質點模型怎樣了解？第5頁2023/9/121、氣體是大量分子集合體（將氣體分子看成質點）；2、氣體分子不停地做無規則熱運動，均勻分布在整個容器中；3、氣體分子在運動過程中碰撞為完全彈性碰撞。

高溫或低壓下氣體近似可看作理想氣體第6頁2023/9/12

1.3.2低壓氣體經驗定律在較低壓力下,保持氣體溫度和物質量不變,氣體體積與壓力乘積為常數。不變(1)Boyle-Marriotte定律第7頁2023/9/12(2)Charles-Gay-Lussac定律保持氣體壓力和物質量不變,氣體體積與熱力學溫度成正比。不變第8頁2023/9/12(3)Avogadro定律在相同溫度和壓力下，相同體積任何氣體，含有氣體分子數相同。不變相同T，p下1mol任何氣體所占有體積相同。第9頁2023/9/12

1.3.3理想氣體狀態方程注意事項：1、使用時注意單位與R值配套；2、嚴格地講，其只能適合用于理想氣體。能夠用于溫度不太低、壓力不太高實際氣體（realgas）。第10頁2023/9/12摩爾氣體常數準確數值能夠由試驗測定。在一定溫度下時，當同一數值p/MPaN2HeCH4pVm/J·mol-1理想氣體例：測

300K

時，N2、He、CH4，

pVm

-p關系，作圖

p0時：

pVm=

2494.35J

mol-1

R

=

pVm

/T

=

8.3145Jmol-1

K-1

1.3.3理想氣體狀態方程第11頁2023/9/12在壓力趨于0極限條件下，各種氣體行為均服從pVm=

RT

定量關系，R是一個對各種氣體都適用常數。

1.3.3理想氣體狀態方程第12頁2023/9/12

1.3.4理想氣體混合物1.混合物組成表示法2.Dalton分壓定律3.Amagat分體積定律第13頁2023/9/12

1.3.4理想氣體混合物氣體混合物若干種氣體混合在一起，形成均勻氣體混合物第14頁2023/9/12

1.3.4.1混合物組成表示法1.B摩爾分數稱為B摩爾分數或物質量分數單位為1混合物中全部物質量加和表示氣相中B摩爾分數第15頁2023/9/12

1.3.4.1混合物組成表示法2.B體積分數稱為B體積分數單位為1混合前純B體積混合前各純組分體積加和第16頁2023/9/12

1.3.4.1混合物組成表示法3.B質量分數稱為B質量分數單位為1B組分質量混合物中全部物質質量加和第17頁2023/9/12

1.3.4.2Dalton分壓定律B分壓等于相同T，V下單獨存在時壓力總壓等于相同T，V下，各組分分壓之和Dalton分壓定律標準上只適合用于理想氣體第18頁2023/9/12

1.3.4.3Amagat分體積定律在相同溫度T和總壓力p條件下

V，p是系統總體積和壓力，Amagat分體積定律標準上只適合用于理想氣體第19頁2023/9/12

1.4真實氣體2.液體飽和蒸氣壓3.臨界狀態4.真實氣體p-Vm圖5.真實氣體狀態方程1.真實氣體壓縮因子和Boyle溫度6.對比態定律7.壓縮因子圖8.分子間作用力第20頁2023/9/121.4.1真實氣體壓縮因子和Boyle溫度1.壓縮因子（Thecompressibilityfactor）Z=1，idealgasesZ＞1，難被壓縮Z＜1，易被壓縮第21頁2023/9/122.TheBoyletemperature(TB)

溫度T一定時，理想氣體pVm與壓力無關，但真實氣體pVm與壓力相關。在同一溫度、不一樣氣體，或同一氣體、不一樣溫度情況下，pVm

-p曲線都有左圖所表示三種類型。(1)pVm

隨

p增加而上升；(2)pVm

隨

p增加，開始不變，然后增加(3)pVm

隨

p增加，先降后升。p

pVm圖1.4.1氣體在不一樣溫度下pVm－p

圖T>TBT=TBT<TB第22頁2023/9/12對任何氣體都有一個特殊溫度-波義爾溫度

TB，在該溫度下，壓力趨于零時，pVm-p等溫線斜率為零。DefinitionoftheBoyletemperature第23頁2023/9/12T>TB

：p增加，pVm增加，對應于上圖；T=TB

：p增加，pVm開始不變，后增加，對應于中圖；T<TB

：p增加，pVm先下降，后增加，對應于下列圖。ppVm圖1.4.1氣體在不一樣溫度下pVm－p

圖T>TBT=TBT<TB第24頁2023/9/12

1.4.2液體飽和蒸氣壓在密閉容器內,蒸發與凝聚速率相等時,在一定溫度下,這時蒸氣壓力,稱為達氣-液平衡,該溫度時飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓是物質性質第25頁2023/9/12

1.4.3臨界狀態臨界溫度在該溫度之上不論用多大壓力,都無法使氣體液化臨界狀態氣-液界面消失,混為一體臨界參數高于稱為超臨界流體超臨界流體第26頁2023/9/12

1.4.4真實氣體p-Vm圖pglT1<T2<Tc<T3Criticalpoint第27頁2023/9/12

1.4.4真實氣體p-Vm圖pglC為臨界點第28頁2023/9/12

1.4.5真實氣體狀態方程1.vanderWaals方程2.從臨界參數求a,b值3.vanderWaals方程應用4.Virial型方程第29頁2023/9/12

1.4.5.1vanderWaals方程荷蘭科學家vanderWaals對理想氣體狀態方程作了兩項修正：（1）1mol分子本身占有體積為

b（2）1mol分子之間有作用力，即內壓力vanderWaals方程為：第30頁2023/9/12

1.4.5.1vanderWaals方程vanderWaals方程為：或a，b

稱為vanderWaals

常數a單位：b單位：第31頁2023/9/12Vanderwalls氣體Boyle溫度第32頁2023/9/12第33頁2023/9/12

1.4.5.2從臨界參數求a,b值vanderWaals方程改寫為：第34頁2023/9/12第35頁2023/9/12

1.4.5.3

vanderWaals方程應用(2)已知值，(1)計算等溫線氣-液平衡線出現極大值和極小值

找出真實氣體之間關系第36頁2023/9/12

1.4.5.4Virial

方程式中：

稱為第一、第二、第三、Virial系數第37頁2023/9/121.4.5.5其它方程1、顯壓型p=f(T,V,n)(1)ThevanderWallsequationofstate第38頁2023/9/12(2)TheDietericiequationofstate(3)TheBerthelotequationofstate第39頁2023/9/122、顯容型V=f(T,p,n)TheCallendarequationofstate第40頁2023/9/121.4.6對比態定律（Lawofcorrespondingstate)1.β,π,τReducedpressureReducedvolumeReducedtemperature第41頁2023/9/122.VanderWaals’sequationofcorrespondingstate3.Thelawofcorrespondingstate第42頁2023/9/12應用:1、處于相同對比狀態不一樣氣體含有相同物理性質，如粘滯性、折光率等。2、處于相同對比狀態氣體含有大致相同Z和Zc。第43頁2023/9/121.4.7

Compressibilityfactorchart壓縮因子示意圖Z0.21.03.0pr10.110Tr=1.01.031.051.42.0150.90.80.7152.01.41.051.031.0第44頁2023/9/12Example計算在-88℃及44.7atm時，1mol氧氣體積。（查表得）第45頁2023/9/12Answer查圖得Z=0.80第46頁2023/9/121.4.8