理想气体的概念：温度不太低，压力不太高的稀薄气体。
两点基本假设：
(1) 分子间距离很远，相互作用力可忽略不计；
(2) 分子自身的体积很小，与气体所占体积相比，可忽略不计。
显然，理想气体并不存在。但当气压趋近于零时，可无限接近理想气体。
气体分压等于总压乘气体摩尔分数或体积分数
pV Z=
nRT
气体分子的内聚力
其中，常数a 用于校正压力，常数b 用于修正体积，称为van der Waals 常数。常数b 大致等于气体在液态时的摩尔体积，而常数a 值随沸点升高而增大。(分析得知，内聚力可表示为an 2/V 2)。nRT nb V V an p =−+))((22
))((2RT b V V a p =−+(n = 1 mol 时)
几种常见气体的van der Waals 常数
a和b, 似与分子间作用力及其分子的质量有关。
理想气体方程和van der Waals方程的比较
温度 K
273 压力计算值 /kPa p理 1722 2583 3444 2340 3515 4690 误差% 13 20 27 5 8 11 pvdw 1560 2239 2836 2218 3231 4181 误差% 2.6 4.1 5.0 0.4 0.3 1.1
1molCO2的体积 cm3
实测压力 kPa
1320 880 660
1520 2150 2702 2227 3243 4229
373
1320 880 660
● 范德华方程是最早提出的实际气体的状态方程。人们 根据实际经验又总结归纳出上百个状态方程，它们的 准确性都优于范德华方程，但形式都比较复杂，并且 实用范围也较小，这些经验方程虽无理论根据，但在 化工生产上非常有用，是从事化工设计必不可少的依 据。
物质的三种聚集状态
水的三态变化
相变与相平衡
相（物相）的概念 体系中的均匀部分叫物相，简称相。 物质的存在状态 气态、液态、固态、等离子体（物质的第四态）、波色-爱因 斯坦冷凝体（物质的第五态，1995）、费米冷凝体（物质的第 六态，2003） 相变、相平衡和相图 固体熔化、液体气化、气体液化以及液体凝固等物态变化， 在化学上统称为相变。相变时两相之间的动态平衡叫相平衡。 温度与压力对于相变影响的关系图叫做相图。
C点只能到大约 2.03×108Pa)， 之后出现多种晶 型的冰，相图变 得复杂
固－液平衡线， 因为：ΔH>0，ΔV<0 所以：OC的斜率为负
A点只能到水的临界点 (647K，2.2×107Pa)
OD为不稳 定的气－ 液平衡线 气－固平衡线， 因为：ΔH>0，ΔV>0 所以：OB的斜率为正
气－液平衡线， 因为：ΔH>0，ΔV>0 所以：OA的斜率为正
O点是冰、水、水蒸气三 相共存的平衡点。此时Φ ＝1，f＝0，T=0.0089oC, 压力为610.6Pa.
水的相图
1.4 液体
1.4.1 气体的液化 ⋅ 临界现象 决定物质存在相态的两大因素
(1) 分子的热运动，使气体有扩散膨胀的倾向； (2) 分子间的相互吸引，使气体有凝聚的倾向。 二者的强弱依温度和压力而定。降温→减少热运动；加压→增加吸引力。
问题：
1）是否所有气体都可以液化？ 2）什么样的条件下可以液化？
例： 1，冬天带眼镜进屋时，镜片会变得模糊。(温度) 2，家庭用液化气，主要成分是丙烷、丁烷，加压后变成液体储于高压钢瓶 里，打开时减压即气化。（压力） 但有时钢瓶还很重却不能点燃。是因为C5H12 或C6H14等高级烷烃室温时 不能气化。（气体性质）
临界温度Tc：每种气体都有一个特定温度，在此温度以上，不论 怎样加大压力都不能使气体液化，气体的液化必须 在此临界温度之下才能发生。
临界压力pc： 在临界温度使气体液化所需的最低压力。
临界体积Vc：在Tc和Pc条件下，1mol气体所占的体积。
几种物质的临界数据
物 质 He 永久 气体 H2 N2 O2 CH4 CO2 可凝 聚气 体 C3H3 Cl2 NH3 C4H10 C5H12 液 体 C6H14 C6H6 C7H16 H 2O Tb/K 4.2 20.4 77.3 90.2 111.7 194.7 231.1 239.1 239.7 272.7 309.3 341.9 353.3 371.6 373.1 Tc/K 5.2 33.0 126.3 154.8 190.6 304.2 369.8 417.2 405.6 425.2 469.7 507.4 562.1 540.2 647.4 pc/1×105Pa 2.29 12.94 33.98 50.79 46.04 73.79 42.49 77.1 112.7 38.2 33.78 29.7 48.97 27.35 221.1 Vc/(cm3⋅mol−1) 57.8 65.5 90.1 76.4 99 94.0 203 124 72.5 255 304 370 259 432 55.4
永久气体：沸点和临界温度都低于室温的气体。 可凝聚气体：沸点低于室温而临界温度高于室温的气体。 液体：沸点和临界温度都高于室温。
思考题：理想气体能否液化？
2.006
0.00268
373
101.3
100
1.6750.0028335347.380 1.2990.030033319.9600.8680.003193137.4400.3690.00341293
2.320-0.2150.003662730.60lg(p H2O /kPa)T /K p H20/kPa t/°C 1/1−K T
