大学物理化学01章气体ppt课件
。
它是通过实验方法测定的pVT数据，然后通过外推 法获得。
作pV~p图，见P.10图1.1.2。
R=lim(pVm)T/T= 8.3145 J/mol/K
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2020/6/13
1-2 理想气体混合物
1-2 理想气体混合物 1 混合物的组成 （1）摩尔分数x或y
xB(或yB)=nB/∑nA （2）质量分数
第一章 气体pVT的性质
1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化及临界参数 1.4 真实气体状态方程 1.5 对比状态原理及普通化压缩因子图
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2020/6/13
1-1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
pV nRT
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2020/6/13
1-4真实气体状态方程
1 真实气体的pVm-p图及波义尔温度
pVm T>TB
T=TB
T<TB
p
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2020/6/13
真实气体状态方程
波义尔温度的定义：
Lim[(pVm)/p]TB=0 p0 波义尔温度一般是气体临界温度的2~2.5倍。不 同的气体具有不同的波义尔温度=xB V*m,B/(∑ xA V*m,A)
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2020/6/13
道尔顿定律
2.理想气体方程对理想气体混合物的应用 pV=nRT=(m/Mmix)RT
混合物的摩尔质量定义为： Mmix=∑yBMB=∑mB/∑nB
3.道尔顿定律 Define: 在气体混合物中
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2020/6/13
范德华方程
2. 范德华方程（van der Waals equation） （1）方程的形式
(
p
a Vm2
)(Vm
b)
RT
a和b称为范德华常数。a/V2m为压力修正项；b
为体积修正项。
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2020/6/13
维利方程
（2）范德华常数与临界参数的关系 a=27R2Tc2/64pc; b=RTc/8pc
（3）范德华方程的应用
2. 维利方程Virial equation (纯经验方程)
pVm RT
(1 B2 Vm
B3 Vm2
)
pVm RT
(1 B2 ' p B3 ' p2
)
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2020/6/13
其它重要方程举例
R - K equation (Redlich and Kwong)
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2020/6/13
道尔顿定律
pB p yB
pB : 气体B的分压 p： 混合气体的总压 yB: 气体B在混合气中的摩尔分数
此定义既适用于理想气体 也可适用于低压下的实际气体
p pB 及 pB nBRT/V
B
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2020/6/13
p
(Vm
a b)VmT 1/ 2
(Vm b) RT
B-W-R方程 Berthelot方程
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2020/6/13
1-5对应状态原理及普遍化压缩因子
1 压缩因子
z pVm Vm(实际气体) RT Vm(理想气体)
对于理想气体，任何温度和压力下，z恒等于1。 对于真实气体，z<1真实气体比理想气体容易压缩；z>1 难以压缩；可见z反映了实际气体压缩的难易程度。
阿马加定律
定义：V=∑V*B
理想气体混合物的总体积为各组分分体积之和。 式中V*B=nBRT/p
进一步中得：
yB= V*B /V
即理想气体混合物中某一组分B的分体积与总体 积之比等于该组分的摩尔分数yB。
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2020/6/13
1-3气体的液化及临界参数
1 液体的饱和蒸汽压
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2020/6/13
对应状态原理
处于相同对比状态下的气体具有相近的热力学 性质
Van der Waals 对比方程：
(
pr
3 Vr2
)(Vr
1) 3
8 3
Tr
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p
pc
c
T3
p2
Tc
p1
T2
T1
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Vm
2020/6/13
气体的液化及临界参数
等温线有三种类型：
(1)T<Tc
(2)T=Tc，C点称为临界点。几何意义为：压力对体积 的一阶和二阶偏导数等于零。
(3)T>Tc
温度和压力略高于临界点的状态，称为超临界流体。 超临界流体密度很大，具有溶解性能。在恒温变压或 恒压变温时，体积变化很大，改变了溶解性能，故可 用于提取某些物质，这种技术称为超临界萃取。
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2020/6/13
对应状态原理
临界压缩因子(critical compression factor )
zc
pcVm,c RTc
物质 He Ar
N2 O2 CO CO2 CH4
zc 0.299 0.291 0.289 0.294 0.288 0.274 0.289
对于大多数物质，用上式计算的zc的值约在0.26~0.29 。
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2020/6/13
理想气体模型
该方程的另外两种表达方式为： pV=(m/M)RT
M为摩尔质量； m为气体的质量。 2. 理想气体模型 （1）分子之间无相互作用力 （2）分子本身不占有体积
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2020/6/13
摩尔气体常数
3.摩尔气体常数 R为摩尔气体常数，其值为8.314510J mol-1 K-1
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2020/6/13
对应状态原理
2.对应状态原理
Define : Tr= T/Tc reduced temperature pr= p/pc reduced pressure Vr= V/Vc reduced volume
任何气体只要两个对比参数相同，则第三个对比参 数也必然相同，这就是对应状态原理。此时称它们 处于相同的对比状态。
气液平衡时,饱和蒸气的压力。是温度的函数。
2 临界参数
（1）临界温度Tc：气体加压液化的最高允许温 度。
（2）临界压力Pc：临界温度时的饱和蒸汽压力
（3）临界体积Vc：在临界温度和临界压力下， 物质的摩尔体积。
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2020/6/13
气体的液化及临界参数
3 真实气体的p-Vm图及气体的液化
它是通过实验方法测定的pVT数据，然后通过外推 法获得。
作pV~p图，见P.10图1.1.2。
R=lim(pVm)T/T= 8.3145 J/mol/K
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1-2 理想气体混合物
1-2 理想气体混合物 1 混合物的组成 （1）摩尔分数x或y
xB(或yB)=nB/∑nA （2）质量分数
第一章 气体pVT的性质
1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化及临界参数 1.4 真实气体状态方程 1.5 对比状态原理及普通化压缩因子图
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1-1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
pV nRT
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1-4真实气体状态方程
1 真实气体的pVm-p图及波义尔温度
pVm T>TB
T=TB
T<TB
p
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真实气体状态方程
波义尔温度的定义：
Lim[(pVm)/p]TB=0 p0 波义尔温度一般是气体临界温度的2~2.5倍。不 同的气体具有不同的波义尔温度=xB V*m,B/(∑ xA V*m,A)
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道尔顿定律
2.理想气体方程对理想气体混合物的应用 pV=nRT=(m/Mmix)RT
混合物的摩尔质量定义为： Mmix=∑yBMB=∑mB/∑nB
3.道尔顿定律 Define: 在气体混合物中
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范德华方程
2. 范德华方程（van der Waals equation） （1）方程的形式
(
p
a Vm2
)(Vm
b)
RT
a和b称为范德华常数。a/V2m为压力修正项；b
为体积修正项。
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维利方程
（2）范德华常数与临界参数的关系 a=27R2Tc2/64pc; b=RTc/8pc
（3）范德华方程的应用
2. 维利方程Virial equation (纯经验方程)
pVm RT
(1 B2 Vm
B3 Vm2
)
pVm RT
(1 B2 ' p B3 ' p2
)
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2020/6/13
其它重要方程举例
R - K equation (Redlich and Kwong)
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道尔顿定律
pB p yB
pB : 气体B的分压 p： 混合气体的总压 yB: 气体B在混合气中的摩尔分数
此定义既适用于理想气体 也可适用于低压下的实际气体
p pB 及 pB nBRT/V
B
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p
(Vm
a b)VmT 1/ 2
(Vm b) RT
B-W-R方程 Berthelot方程
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1-5对应状态原理及普遍化压缩因子
1 压缩因子
z pVm Vm(实际气体) RT Vm(理想气体)
对于理想气体，任何温度和压力下，z恒等于1。 对于真实气体，z<1真实气体比理想气体容易压缩；z>1 难以压缩；可见z反映了实际气体压缩的难易程度。
阿马加定律
定义：V=∑V*B
理想气体混合物的总体积为各组分分体积之和。 式中V*B=nBRT/p
进一步中得：
yB= V*B /V
即理想气体混合物中某一组分B的分体积与总体 积之比等于该组分的摩尔分数yB。
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1-3气体的液化及临界参数
1 液体的饱和蒸汽压
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对应状态原理
处于相同对比状态下的气体具有相近的热力学 性质
Van der Waals 对比方程：
(
pr
3 Vr2
)(Vr
1) 3
8 3
Tr
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p
pc
c
T3
p2
Tc
p1
T2
T1
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Vm
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气体的液化及临界参数
等温线有三种类型：
(1)T<Tc
(2)T=Tc，C点称为临界点。几何意义为：压力对体积 的一阶和二阶偏导数等于零。
(3)T>Tc
温度和压力略高于临界点的状态，称为超临界流体。 超临界流体密度很大，具有溶解性能。在恒温变压或 恒压变温时，体积变化很大，改变了溶解性能，故可 用于提取某些物质，这种技术称为超临界萃取。
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2020/6/13
对应状态原理
临界压缩因子(critical compression factor )
zc
pcVm,c RTc
物质 He Ar
N2 O2 CO CO2 CH4
zc 0.299 0.291 0.289 0.294 0.288 0.274 0.289
对于大多数物质，用上式计算的zc的值约在0.26~0.29 。
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理想气体模型
该方程的另外两种表达方式为： pV=(m/M)RT
M为摩尔质量； m为气体的质量。 2. 理想气体模型 （1）分子之间无相互作用力 （2）分子本身不占有体积
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摩尔气体常数
3.摩尔气体常数 R为摩尔气体常数，其值为8.314510J mol-1 K-1
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对应状态原理
2.对应状态原理
Define : Tr= T/Tc reduced temperature pr= p/pc reduced pressure Vr= V/Vc reduced volume
任何气体只要两个对比参数相同，则第三个对比参 数也必然相同，这就是对应状态原理。此时称它们 处于相同的对比状态。
气液平衡时,饱和蒸气的压力。是温度的函数。
2 临界参数
（1）临界温度Tc：气体加压液化的最高允许温 度。
（2）临界压力Pc：临界温度时的饱和蒸汽压力
（3）临界体积Vc：在临界温度和临界压力下， 物质的摩尔体积。
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气体的液化及临界参数
3 真实气体的p-Vm图及气体的液化
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大学物理化学01章气体ppt课件
第一章 气体pVT的性质
1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化及临界参数 1.4 真实气体状态方程 1.5 对比状态原理及普通化压缩因子图
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1-1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
pV nRT
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阿马加定律
定义：V=∑V*B
理想气体混合物的总体积为各组分分体积之和。 式中V*B=nBRT/p
进一步中得：
yB= V*B /V
即理想气体混合物中某一组分B的分体积与总体 积之比等于该组分的摩尔分数yB。
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1-3气体的液化及临界参数
1 液体的. 维利方程Virial equation (纯经验方程)
pVm RT
(1 B2 Vm
B3 Vm2
)
pVm RT
(1 B2 ' p B3 ' p2
)
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其它重要方程举例
R - K equation (Redlich and Kwong)
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对应状态原理
临界压缩因子(critical compression factor )
zc
pcVm,c RTc
物质 He Ar
N2 O2 CO CO2 CH4
zc 0.299 0.291 0.289 0.294 0.288 0.274 0.289
对于大多数物质，用上式计算的zc的值约在0.26~0.29 。
1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化及临界参数 1.4 真实气体状态方程 1.5 对比状态原理及普通化压缩因子图
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1-1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
pV nRT
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阿马加定律
定义：V=∑V*B
理想气体混合物的总体积为各组分分体积之和。 式中V*B=nBRT/p
进一步中得：
yB= V*B /V
即理想气体混合物中某一组分B的分体积与总体 积之比等于该组分的摩尔分数yB。
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1-3气体的液化及临界参数
1 液体的. 维利方程Virial equation (纯经验方程)
pVm RT
(1 B2 Vm
B3 Vm2
)
pVm RT
(1 B2 ' p B3 ' p2
)
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其它重要方程举例
R - K equation (Redlich and Kwong)
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对应状态原理
临界压缩因子(critical compression factor )
zc
pcVm,c RTc
物质 He Ar
N2 O2 CO CO2 CH4
zc 0.299 0.291 0.289 0.294 0.288 0.274 0.289
对于大多数物质，用上式计算的zc的值约在0.26~0.29 。
物理化学第1讲绪论理气理气.ppt
pB xB p
pB xB p p xB p
B
B
∴ pB代表组分气体B对气体混合物压力的贡献。
2. 分压定律： 对理想气体混合物
pB
pxB
nRT V
xB
(nxB ) RT V
nBRT V
∴ 在理想气体混合物中，任意组
分气体的分压等于同温下该气体 在容器中单独存在时的压力
考试：闭卷
第一章 气 体 Chapter 1 Gas
§1－1 理想气体 (Ideal gas)
一、理想气体状态方程 (Equation of state for ideal gas)
pV nRT pVm RT
p, V, T, n的意义及单位： Vm：摩尔体积，m3·mol-1 R：摩尔气体常数，8.314 J·K-1·mol-1
Z与x无关(z不随x变化)
z 0 x y
例2
Z是物质的性质 （是状态函数）
dz 是全微分
z2 dz 与积分路径无关 z1 dz 0
例3：复合函数微分法
F f x, z(x, y)
则
F x
y
F x
z
F z
x
z x
y
此公式是以下数学处理方法的结果：
令：F f x, z
则
dF
F x
z
dx
F z
x
dz
在y不变的条件下此式两端同除以dx，得
F F F z x y x z z x x y
pB xB p p xB p
B
B
∴ pB代表组分气体B对气体混合物压力的贡献。
2. 分压定律： 对理想气体混合物
pB
pxB
nRT V
xB
(nxB ) RT V
nBRT V
∴ 在理想气体混合物中，任意组
分气体的分压等于同温下该气体 在容器中单独存在时的压力
考试：闭卷
第一章 气 体 Chapter 1 Gas
§1－1 理想气体 (Ideal gas)
一、理想气体状态方程 (Equation of state for ideal gas)
pV nRT pVm RT
p, V, T, n的意义及单位： Vm：摩尔体积，m3·mol-1 R：摩尔气体常数，8.314 J·K-1·mol-1
Z与x无关(z不随x变化)
z 0 x y
例2
Z是物质的性质 （是状态函数）
dz 是全微分
z2 dz 与积分路径无关 z1 dz 0
例3：复合函数微分法
F f x, z(x, y)
则
F x
y
F x
z
F z
x
z x
y
此公式是以下数学处理方法的结果：
令：F f x, z
则
dF
F x
z
dx
F z
x
dz
在y不变的条件下此式两端同除以dx，得
F F F z x y x z z x x y
新版第一章-气体课件.ppt
温度也具有统计平均的精选概念。
15
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（1）Boyle-Marriote定律
将（1.10）式写作： pV 1 mu2 N 2
2
3
定温下，有
pV C
这就是Boyle-Marriote定律。式中C为常数。
即：定温下，一定量的气体的体积与压力成反比。
精选
16
H2 (300 K)
精选
500 1000 1500
33
v /(m s1)
从图可知，温度低时分子速率分布较集 中，温度高时分子速率分布较宽
f (v) /103
3
N2 (100 K)
2 N2 (300 K)
1
H2 (100 K)
H2 (300 K)
500 100精0选 1500
v /(m s1) 34
Maxwell速率分布定律 *Maxwell速率分布函数的推导 分子速率的三个统计平均值——最概然速率、数 学平均速率与根均方速率
精选
31
Maxwell 速率分布定律
设容器内有N个分子，速率在 v v dv
范围内的分子数为 d Nv
则 d Nv Ndv 或 d Nv Nf (v)dv
f (v) 称为分子分布函数，
统计平均的结果。
精选
14
压力和温度的统计概念
aa', bb' 是两个半透膜 aa' 只允许A分子出入 bb' 只允许B分子出入
在中间交换能量，直至
双方分子的平均平动能相等
分子的平均平动能是温度的函数：12 mu2 f (T )
若两种气体的温度相同，则两种气体的平均平动
《物理化学1气体》课件
04 气体反应动力学 与速率方程
气体反应速率的概念
反应速率
单位时间内反应物浓度减 少或产物浓度增加的量。
反应速率常数
反应速率与反应物浓度的 乘积，表示反应速率与浓 度的关系。
活化能
反应速率与温度的关系， 表示反应所需的最低能量 。
速率方程的建立与求解
质量作用定律
反应速率与反应物浓度的幂次方 成正比。
《物理化学1气体》ppt课 件
目 录
• 气体的基本性质 • 气体定律与热力学基础 • 气体混合物与分压定律 • 气体反应动力学与速率方程 • 气体化学反应平衡常数与计算
01 气体的基本性质
气体的定义与分类
总结词
气体的定义、分类及特性
详细描述
气体是物质的一种聚集状态，具有无固定形状和体积、流动性强等特性。根据气 体分子间相互作用力的不同，气体可分为理想气体和实际气体。理想气体忽略了 气体分子间的相互作用力，而实际气体则考虑了这种相互作用力。
理想气体定律
理想气体假设
理想气体状态方程，即PV=nRT，其 中P表示压强，V表示体积，n表示摩 尔数，R表示气体常数，T表示温度。
理想气体是一种假设的气体模型，其 分子之间没有相互作用力，分子本身 的体积可以忽略不计。
理想气体状态方程的应用
用于计算气体的压力、体积、温度等 物理量之间的关系，以及气体的热力 学性质。
热力学第一定律
热力学第一定律
01不
能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
内能和热量
02
内能是系统内部能量的总和，热量是系统与外界交换能量的量
度。
热力学第一定律的应用
03
用于计算系统的内能、热量、功等物理量之间的关系，以及系
物理化学课件01章_气体的pvt关系
2.临界参数 能够使气体液化的最高温度称为此气体
的临界温度。用TC或 tC表示。临界温度是 气体的一个特性参数，不同的气体具有不 同的临界温度。
如氧气的临界温度为－118.57℃，氮气的 临界温度为－147.0℃ 。
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2020/7/16
§1.3 气体的液化及临界参数
• 临界温度时的饱和蒸气压称为临界压力， 用pC表示。
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2020/7/16
§1.1 理想气体的状态方程
2.理想气体的模型
• 真实气体微观模型：分子间有相互作用，分子 本身有体积。
E0
不 可
0
无
0
限
r
压
缩
分子势能曲线
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2020/7/16
§1.1 理想气体的状态方程
•理想气体微观模型：分子间无相互作用， 分子本身无体积。
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2020/7/16
§1.2 理想气体混合物
解：
yO2
nO2 n
pVO2 RT
VO2
pV V
O2
0.29
RT
pO 2yO 2p29.3 28 5 P4a
VO 2 O2V0.29m 3
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2020/7/16
§1.2 理想气体混合物
nnO2 1 mo3 l.49mol yO2 0.29
第一章 气体的PVT关系
§1.1 理想气体的状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 气体的液化及临界参数 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图
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物理化学电子教案第一章(1).ppt
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2020/11/23
（1） 混合物的组成
a 摩尔分数x或y：
xB 或yB
nB nA
显然 xB 1 或 yB 1
A
B
B
b 质量分数
wB
mB mA
A
wB 1
B
c 体积分数
B
xB Vm,B xA Vm, A
A
B 1
B
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2020/11/23
§1.1 气体分子动理论
一 气体分子动理论的基本公式 二 理想气体状态方程 三 理想气体模型 四 理想气体混合物 五 分子平均平动能与温度的关系
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2020/11/23
1 气体分子动理论的基本公式
气体分子运动的微观模型
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（2） 理想气体混合物状态方程
• 理想气体混合物状态方程为：
pV n总RT nB RT B
pV m RT M mix
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（3） 道尔顿定律与分压力
⑴ 道尔顿定律：
混合气体的总压力等于各组分单独存在于混 合气体的温度、体积条件下所产生压力的总和。
u ( niui2 ) / n
i
n为单位体积内的分子数。
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2 理想气体状态方程
• 17～19世纪三个著名的低压气体经验定律：
• 波义尔定律(R.Boyle,1662):
pV = 常数
物理化学第一章ppt
(2)理想气体模型 理想气体在微观上具有两个特征： ①分子之间无相互作用力； ②分子本身不占有体积。
×× ×
×
× ×
×
××
可无限压缩
理想气体是真实气体在 p→0 情况下的极限状态。严 格来说只有符合理想气体模型的气体才能在任何温度 和压力下均服从理想气体状态方程。
理想气体模型的说明
（1）绝对的理想气体是不存在的，它只是一种假想的 气体。建立这种模型是为了在研究中使问题简化，而 实际问题可以通过修正模型而得以解决。真实气体并 不严格符合理想气体状态方程，也就是说真实气体在 方程pV=nRT中的R不为常数。
所以
p
(nA
nB )
RT V
nA
RT V
nB
RT V
pA
pB
混合物的摩尔数是各组分摩尔数之和，所以在同样T、V条件下总压 力必然等于分压力之和。
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§1.2 理想气体混合物
3.道尔顿定理
混合气体中某组分i的的分压力与总压力之比称为i组
分的压力分数。
pi p
ni RT nRT
压力, p
Pressure – Pa
体积,V
Volume - m3
温度,T
Temperature K
为何要研究气体pVT行为
p、V、T行为是任何物体最基本的物理性质，这些性质 的物理意义非常明确，可以直接测定。又因各性质之间有 相互依存关系，掌握了pVT的变化，可推算出其它宏观性 质的变化。
V1,T1
V2,T2
( )p,n VT, 即V=C’T
（3）阿伏加德罗定律: 同温同压下，相同体积的气体含 有相同的摩尔数。
气体物理化学PPT课件
14
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一些物质的临界参数
物质 6m3·mol-1
He
Tc/K 5.26
pc/MPa 0.229
Vm,c/1058
H2
33.3
1.30
N2
126.2
3.39
O2
154.4
5.04
H2O
647.4
22.12
CH4
190.7
4.64
C2H 4
283.1
5.12
C6H6
562.6
4.92
C2H5 OH 516.3
5
第5页/共32页
4. 理想气体的微观模型
• 理想气体是指任意压力和任意温度下其状态均符合 pV = nRT 的气体。
• 若要具有这种性质，理想气体必须有如下特征： （1）分子本身没有体积
若有体积，在T恒定、压力p→∞ 时（pVm）不能保证为常数。 （2）分子间无相互作用力
若有相互作用，在T恒定时，压力p = (n/V) RT ∝ n无法满足，因为分子间的 相互作用会影响压力。 • 实际气体性质：压力小，温度高时分子间相互作用小，体积较大，所以行为接近理 想气体。难液化的气体如H2、N2、O2等通常可认为是理想气体 。
1mol气体的体积
3
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2. 理想气体的定义
•
任何温度、任何压力下均符合状态方程 pV = nRT 的气体。
• 理想气体的状态方程：pV = nRT
• 其它形式：已知气体的质量m、摩尔质量M、密度， 利用关系式 摩尔体积Vm = V / n，n = m / M， = m / V 则改写为： pVm = RT pV =（m/M）RT
度——将理想气体方程用压缩因子加以修正：PVm = ZRT
物理化学上课件：01 气体
例如, He(g), H2 (g)
在较大的压力范围内都可以作为理想气体处理
压强的物理意义：
气体的压强是大量分子对器壁碰撞的统计平均效应.
分子平均平动动能 w 及分子数密度 n 越大，则气体
压强 p 越大. (如雨点打雨伞)
理想气体的状态方程
联系p, V, T 三者之间关系的方程称为状态方程 理想气体的状态方程为
ln n Mgh n0 RT
p Mgh ln
p0 RT
➢在登山运动、航空飞行、地质考察中，常用此式根据 大气压强的变化来估算高度.(实际温度也随高度变化)
1.8 实际气体
van der Waals 对理想气体的状态方程作了两项 修正：
（1）1 mol 分子自身占有的体积为 b
（2）1 mol 分子之间的作用力，即内压力为
(1) V V *(1) V *(2)
(2)
V *(B) V
nB n
xB
V *(k) V *(B)
B
1.6 气体分子在重力场中的分布(p34)
设 h 轴为高度； h=0处n0
Mgh
气体分子数密度n随高度的变化规律 为(近似)
n n0e
RT
n
n0
exp(
Mgh RT
)
Mgh p p0 exp( RT )
物理化学
第一章 气体
关于标准压力
p
表示标准压力
1986年以前， p 1 atm
1986年，GB 3100-86规定：
p 101.325 kPa 1 atm 101325 Pa
1993年，根据IUPAC推荐，GB 3100-93规定：
p 100 kPa 1105 Pa
1.1 气体分子动理论(p9)
在较大的压力范围内都可以作为理想气体处理
压强的物理意义：
气体的压强是大量分子对器壁碰撞的统计平均效应.
分子平均平动动能 w 及分子数密度 n 越大，则气体
压强 p 越大. (如雨点打雨伞)
理想气体的状态方程
联系p, V, T 三者之间关系的方程称为状态方程 理想气体的状态方程为
ln n Mgh n0 RT
p Mgh ln
p0 RT
➢在登山运动、航空飞行、地质考察中，常用此式根据 大气压强的变化来估算高度.(实际温度也随高度变化)
1.8 实际气体
van der Waals 对理想气体的状态方程作了两项 修正：
（1）1 mol 分子自身占有的体积为 b
（2）1 mol 分子之间的作用力，即内压力为
(1) V V *(1) V *(2)
(2)
V *(B) V
nB n
xB
V *(k) V *(B)
B
1.6 气体分子在重力场中的分布(p34)
设 h 轴为高度； h=0处n0
Mgh
气体分子数密度n随高度的变化规律 为(近似)
n n0e
RT
n
n0
exp(
Mgh RT
)
Mgh p p0 exp( RT )
物理化学
第一章 气体
关于标准压力
p
表示标准压力
1986年以前， p 1 atm
1986年，GB 3100-86规定：
p 101.325 kPa 1 atm 101325 Pa
1993年，根据IUPAC推荐，GB 3100-93规定：
p 100 kPa 1105 Pa
1.1 气体分子动理论(p9)
第一章 理想气体状态方程 物理化学课件.ppt
H2
N2
O2
H2O
临界温度 -267.96 -239.9 -147.0 -118.57 373.91
NH3 132.33
(Tc / ℃)
•非极性分子,由于范德华力很小,临界温度都很低，难以液化，
•极性分子，则由于具有较大的分子间力而比较容易液化。
2021/9/13
§1.4 真实气体状态方程
1、范德华方程
第一章 气体的pVT 关系
Physical Chemistry
§1.1 理想气体状态方程 §1.2 理想气体混合物 §1.3 真实气体的液化及临界参数 §1.4 真实气体状态方程 §1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图
2021/9/13
教学重点及难点
教学重点 1.理解理想气体模型、摩尔气体常数,掌握理想气体状态方程。
2021/9/13
(2)理想气体模型
①分子之间无相互作用力。 理想气体在微观上具有以下两个特征：
②分子本身不占有体积。
3．摩尔气体常数 R (pVm＝RT )
[1]不同气体在同样温度下，当压力趋于零时
（pVm）p→0 具有相同值。
[2]按300K条件下的（pVm）的数值，就可求 出各种气体均适用的摩尔气体常数R。
有下到两种表达方式：
说明（1）B、C、D、与B‘、C’、D‘…分别称为第二、第三、第四、…
维里系数。 （2）维里系数与气体性质有关，随着气体温度而变化。 （3）若气体的p→0，它的Vm→∞，维里方程还原为理想气体状态
方程。
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§1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图
1、压缩因子 定义压缩因子为: Z = pV /(nRT)= p Vm /(RT) 讨论: (1) 任何温度、压力下理想气体的压缩因子恒为1。