第一章气体的pvT关系一、理想气体状态方程
pV(mM)RT
RT
15
Mmixm
mB
B
B
B
(16)
(11)或pVmp(V
)RT
(12)
式中MB为混合物中某一种组分B的摩尔质量。以上两式既适用于各种混合气体,也适用于液态或固态等均
式中p、V、T及
的单位分别为匀相混合系统平均摩尔质量的计算。
Pa、m3、K及mol。VmV
称为气体的摩尔体积,其单位为m3mol。R8314510Jmol1K1称为摩尔气体常数。
2道尔顿定律pB
BRTVyBp(17)
此式适用于理想,近似于地适用于低压下的真实气体。
PpB
B
18
二、理想气体混合物
1.理想气体混合物的状态方程
理想气体混合物中某一种组分B
(13)
pV
RT(
B)RT
B
pVmRTMmix
(14)
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。而混合气体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、
式中Mmix为混合物的摩尔质量,
其可表示为
MmixdefyBMB
B
体积条件下产生压力的总和。以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。
f3阿马加定律
界温度、临界压力下的状态称为临界
VB
BRTpyBV(19)
状态。四、真实气体状态方程
V∑VB(110)VB表示理想气体混合物中物质B的分体积,等于纯气体B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。理想气体混合物的体积具有加和性,在相同温度、压力下,混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。
三、临界参数
每种液体都存在有一个特殊的温度,在该温度以上,无论加多大压力,都不可能使气体液化,我们把这个温度称为临界温度,以Tc或tc表示。我们将临界温度Tc时的饱和蒸气压称为临界压力,以pc表示。在临界温度和临界压力下,物质的摩尔体积
1范德华方程(paVm2)VmbRT
111或(pa
2V2)V
b
RT
112上述两式中的a和b可视为仅与
气体种类有关而与温度无关的常数,称为范德华常数。a的单位为Pam6mol,b的单位是m3mol1。该方程适用于几个兆帕气压范围内实际气体p、V、T的计算。
2维里方程Zp,T1BpCpDp…
(113)或ZVmT1BVmC
Vm2DVm3…(114)
称为临界摩尔体积,以Vmc表示。临
f上述两式中的Z均为实际气体任意温度下的任意实际气体,当压力
的压缩因子。比例常数
趋于零时,压缩因子皆趋于1。此式适
B’C’D’…的单位分别为
用于纯实际气体或实际气体混合系统
Pa1Pa2Pa3…比例常数BCD…的在任意T,p下压缩因子的计算。
单位分别为r