第一章气体的pVT关系PPT资料29页

维里方程(不要求) 维里方程(不要求)
B C D pVm = RT (1 + + 2 + 3 + L) Vm Vm Vm
pVm = RT (1 + B p + C p + Dp + L)
' ' 2 3
在计算精度要求不高时， 在计算精度要求不高时，有时只用到 第二项，所以第二维里系数B’较其他维里 第二项，所以第二维里系数 系数更为重要。 系数更为重要。
问题 2
如果在压力大于101.325 kPa下加热水（高压容 下加热水（ 如果在压力大于 下加热水 器内）， ），水的沸点应是 器内），水的沸点应是 （1）大于 ）大于100度 度 （2）小于 ）小于100度 度 （3）等于100度 ）等于 度
答案：（1 答案：（1） ：（
3. 临界参数
临界温度:（ 临界温度 （critical temperature，Tc）使气体能够液 ， 化所允许的最高温度。 化所允许的最高温度。 临界压力:（ 临界压力 （critical pressure ，pc）是在临界温度下 使气体液化所需要的最低压力。 使气体液化所需要的最低压力。 临界摩尔体积:（ 临界摩尔体积 （critical volume，Vm,c）是在临界温 ， 度和临界压力下物质的摩尔体积。 度和临界压力下物质的摩尔体积。
从沙棘中提取沙棘油
传统的提取工艺是以氮仿或植物油为萃取 刑，存在时间长、收率低，纯度低的缺点。用超 存在时间长、收率低，纯度低的缺点。 临界CO2进行常温萃取，收率可达90％以上。 临界 进行常温萃取，收率可达 ％以上。
提取啤酒花浸膏 啤酒花是啤酒配制工业中重要的原料之 类的α 一，其主要成份是含萍草图(hum lone)类的α酸 其主要成份是含萍草图 类的 和含蛇麻酮(lqpu lone)类的β-酸，使啤酒拥有 类的β 和含蛇麻酮 类的 酸 特殊口感的苦味。 特殊口感的苦味。

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p*(l) 液体 或
平衡 T 一定 平衡
g 蒸气 蒸气压力p*(l)
T 一定 l
(相平衡)
固体
T 一定
蒸气 蒸气压力p*(s) 图 液体的饱和蒸气压
•在一定温度下，在某气、液共存的系统中，如果蒸气的压力 小于其饱和蒸气压，液体将蒸发变为气体，直至蒸气压力增 至该温度下的饱和蒸气压，达到气－液平衡为止； •反之，如果蒸气的压力大于饱和蒸气压，则蒸气将部分凝结 为液体，直至蒸气的压力降至该温度下的饱和蒸气压，达到 气－液平衡为止。 •解释：为什么冬季干燥，夏季闷热，秋季早晨有露珠？ 16
第一章 气体的pVT关系
1
物质的聚集状态
• 气体 • 液体 • 固体 流体
凝聚态
2
§1.1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
在低压下（p<1MPa）三个气体适用的经验定律 •（1）波义尔定律(1622年)
pV=常数（n、T一定）
•（2）盖－吕萨克定律(1802年) V/T=常数（n、p一定） •（3）阿伏加德罗定律(1869年) V/n=常数（T、p一定）
维里方程是个经验方程。 B,C,D…与B’,C’,D’…分别称为第二、第三、第四…维 里系数，他们是温度的函数，并与气体的本性有关的特 性常数。 当p→0，Vm→∞时，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Z
压缩因子的定义
pV=ZnRT
pVm pV Z nRT RT
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例题
• 若A、B两种气体的临界温度Tc(A)> Tc(B)当两种 气体处于同一温度状态时，则它们的对比温度 Tr(A)与Tr(B)的大小关系为（ ）。

pVm pV Z nRT RT Vm (真实) Z Vm (理想)
Z的大小反映出真实气体对理想气体的偏差程度
pVm RT 理想气体
pVm=zRT 所有气体
pVm ZRT

2.对应状态原理
对比压力：
对比体积：
pr p / pc
Vr V / Vc
对比温度：
Tr T / Tc
化所允许的最高温度。




临界压力:（critical pressure ，pc）在临界 温度下时的饱和蒸气压。是在临界温度下使气 体液化所需要的最低压力。 临界摩尔体积:（critical volume，Vm,c）是 在临界温度和临界压力下物质的摩尔体积。 临界参数： 临界状态：特征为气液不分
附录6
1

（2）同一气体，不同温度
波义耳温度:在此温度下， 当压力趋于零时， pVm-p 的斜率为零。波义耳温 度一般为气体临界温度 的2－2.5倍。
pV
m
( pVm ) lim p 0 p 0 气体在不同温度下的pV p TB
m-p示意图
对于真实气体，靠近器壁的气体分子和
阿伏加德罗(Avogadro A)定律
整理可得如下状态方程
V / n C(T , p一定）
pV nRT
或ห้องสมุดไป่ตู้
pVm RT
（1）方程形式：
pV p 0V0 1 ） T T0

0
标准状态，即 .15K ,100KPa 273

V 2）mol： pVm＝p ＝RT 1 n m nmol ： pV＝nRT RT（可用于求分子质量和 分子量） M m m pM V 3）p＝ RT (求密度) M V RT

纯实际气体等温压缩
纯实际气体 P-Vm等温曲线示意图 图中C点代表临界点 图中 点代表临界点
实际气体的等温线 分为三种类型： 分为三种类型：
T > Tc 不可液化 T < Tc 加压可液化 T＝ Tc 临界状态 ＝
(1)T < Tc 等温线： 等温线：
a. 都出现水平线段 ？ b. 水平线段对应的压力， 水平线段对应的压力， 随 T 升高而增大 ？ c. 临界温度 时，水平 临界温度Tc 线段汇聚为一个点 ？ 水平线段：气－液平衡线, 当 水平线段： 液平衡线 PV状态点位于水平线段上， 状态点位于水平线段上， 状态点位于水平线段上 气-液两相平衡共存 液两相平衡共存 水平线段对应的压力为 饱和 蒸气压 P* = f (T) ，随 T 升高而增大
空气中 PH 2O (T) PH2O (T)
*
× 100%
2. 临界参数 升T，气体液化பைடு நூலகம் ， 需的压力升高
当气体温度超过某 一定值TC 后，加压 不再能使气体液化； 不再能使气体液化；
H2O t/℃ P*/kPa ℃ 20 2.338 40 7.376 60 19.916 80 47.343 100 101.325 120 198.54
t/℃ ℃ 20 40 60 80 100 120
H2O 乙醇 P*/kPa t/℃ P*/kPa ℃ 2.338 20 5.671 7.376 40 17.395 19.916 60 46.008 47.343 78.1 101.325 101.325 100 222.48 198.54 120 422.35
t/℃ ℃ 20 40 60 78.1 100 120
乙醇 P*/kPa 5.671 17.395 46.008 101.325 222.48 422.35