大學(xué)物理化學(xué)必修試講課件

物理化學(xué)物理化學(xué)課件夏冰第一章氣體的pVT關(guān)系物理化學(xué)物理化學(xué)課件夏冰第一章氣體的pVT關(guān)系1第一章氣體的pVT關(guān)系基本要求：

1.理解和會(huì)用理想氣體狀態(tài)方程（包括混合物）

2.理解范德華方程

3.理解飽和蒸氣壓、臨界狀態(tài)、臨界參數(shù)、對(duì)比參數(shù)的概念

4.理解對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理第一章氣體的pVT關(guān)系基本要求：2物質(zhì)的聚集狀態(tài)氣體液體固體V受T、p的影響很大相同體積下所含物質(zhì)的量受T和p影響V受T、p的影響較小

聯(lián)系p、V、T之間關(guān)系的方程稱為狀態(tài)方程有的還列有等離子體、超臨界流體第一章氣體的pVT關(guān)系物質(zhì)的聚集狀態(tài)氣體液體固體V受T、p的影響很大相同體積3物理化學(xué)中主要討論氣體的狀態(tài)方程：n

確定：f(p,V,T)=0

n不確定：f(p,V,T,n)=0理想氣體（科學(xué)抽象）

實(shí)際氣體氣體第一章氣體的pVT關(guān)系物理化學(xué)中主要討論氣體的狀態(tài)方程：理想氣體（科學(xué)抽象）實(shí)際41.理想氣體模型（1）分子間力吸引力排斥力分子相距較遠(yuǎn)時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，主要是范德華引力；分子相距較近時(shí)，表現(xiàn)為排斥作用。E吸引－1/r6E排斥1/rn§1.1理想氣體狀態(tài)方程1.理想氣體模型（1）分子間力吸引力排斥力分子相距較遠(yuǎn)時(shí)，表5Lennard-Jones理論：n=12式中：A－吸引常數(shù)；B－排斥常數(shù)E0r0r分子間勢(shì)能圖Lennard-Jones理論：n=12式中：A－吸引常62.理想氣體狀態(tài)方程1.低壓氣體定律：

（1）玻義爾定律(R.Boyle,1662):

pV

＝常數(shù)

（n,T一定）

（2）蓋.呂薩克定律(J.GLussac,1808)：

V/T＝常數(shù)(n,p

一定)

（3）阿伏加德羅定律（A.Avogadro,1811)：

V/n＝常數(shù)(T,p

一定)2.理想氣體狀態(tài)方程1.低壓氣體定律：（1）玻義爾定律(R7以上三式結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程

pV=nRT單位：pPaV

m3

T

Kn

mol

R

Jmol-1K-1

R

摩爾氣體常數(shù)，

其值為8.314510Jmol-1K-1

以上三式結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程pV=82.理想氣體模型(1)據(jù)pV=nRT

，n、T一定時(shí)，p→∞，V→0說(shuō)明：分子本身不占體積(2)據(jù)p=nRT/V，T一定時(shí)，p與n/V成正比說(shuō)明：分子間無(wú)相互作用力理想氣體也可以這樣定義：在任何條件下，嚴(yán)格服從pV=nRT的氣體為理想氣體。（低壓氣體）p0

理想氣體2.理想氣體模型(1)據(jù)pV=nRT，n、T一定時(shí)，p→9理想氣體狀態(tài)方程也可表示為：

pVm=RT將ρ=m/V

代入，p=ρRT/Mρ為密度：kg·m-3，M

為摩爾質(zhì)量：kg·mol-1當(dāng)n=1mol

時(shí)，pV=(m/M)RT∵∴理想氣體狀態(tài)方程也可表示為：pVm=RT將ρ=m/V10例：用管道輸送天然氣，當(dāng)輸送壓力為200kPa，溫度為25oC時(shí)，管道內(nèi)天然氣的密度為多少？假設(shè)天然氣可看作是純的甲烷。解：M甲烷＝16.04×10-3kg·mol-1例：用管道輸送天然氣，當(dāng)輸送壓力為200kPa，溫度為25113.

摩爾氣體常數(shù)R

R是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定確定出來(lái)的例：測(cè)300K時(shí)，N2、He、CH4，pVm~p關(guān)系，作圖p/MPapVm/J·mol-1N2HeCH43.摩爾氣體常數(shù)RR是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定確定出來(lái)的例：測(cè)312p0時(shí)：pVm=

2494.35Jmol-1R

=pVm/T=8.3145JmolK-1在壓力趨于0的極限條件下，任何氣體的行為均服從pVm=

RT

的定量關(guān)系，R是一個(gè)對(duì)各種氣體都適用的常數(shù)p0時(shí)：R=pVm/T=8.3145JmolK-113§1.2

理想氣體混合物1.

混合物的組成1)摩爾分?jǐn)?shù)x或y顯然

xB=1,

yB=1

本書(shū)中：氣體混合物的摩爾分?jǐn)?shù)一般用y表示

液體混合物的摩爾分?jǐn)?shù)一般用x表示xB(或yB)

nB

/

nA

（單位為1）

def§1.2理想氣體混合物1.混合物的組成1)摩爾分?jǐn)?shù)x143)體積分?jǐn)?shù)

B

Bdef

xBV*m,B

/

xBV*m,B

（單位為1）

B

=1

（V*m為混合前純物質(zhì)的摩爾體積）

2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB

wB

def

mB

/

mB

（單位為1）

wB

=13)體積分?jǐn)?shù)B2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB152.理想氣體狀態(tài)方程對(duì)理想氣體混合物的應(yīng)用任何理想氣體的分子間都沒(méi)有作用力，分子本身又都不占體積，所以理想氣體的pVT性質(zhì)與氣體的種類無(wú)關(guān)。當(dāng)一種理想氣體的部分分子被另一種或幾種同量的理想氣體分子置換后，形成的混合理想氣體時(shí)，其pVT性質(zhì)并不改變，只是理想氣體狀態(tài)方程中n變?yōu)楦鞣N氣體的物質(zhì)的量的和。2.理想氣體狀態(tài)方程對(duì)理想氣體混合物的應(yīng)用任何理想16即：pV=nRT=(nB)RT

及pV=(m/Mmix)RT

式中：m混合物的總質(zhì)量，Mmix

混合物的摩爾質(zhì)量

Mmixdef

yBMB

式中：MB組分B的摩爾質(zhì)量又∵

m=

mB=nBMB

=n

yBMB=nMmix

Mmix=m/n=mB/

nB即混合物的摩爾質(zhì)量又等于混合物的總質(zhì)量除以混合物的總的物質(zhì)的量即：pV=nRT=(nB)RT17混合氣體（包括理想的和非理想的）的分壓定義：

pB

def

yB

p式中：pB

B氣體的分壓

p

混合氣體的總壓

∵yB=1

p=pB

3.

道爾頓定律混合氣體（包括理想的和非理想的）的分壓3.道爾18混合理想氣體：即理想混合氣體的總壓等于各組分單獨(dú)存在于混合氣體的T、V時(shí)產(chǎn)生的壓力總和

道爾頓分壓定律混合理想氣體：即理想混合氣體的總壓等于各組分單獨(dú)存在于混合氣19例1.2.1：今有300K、104.365kPa

的濕烴類混合氣體（含水蒸氣的烴類混合氣體），其中水蒸氣的分壓為3.167kPa，現(xiàn)欲得到除去水蒸氣的1kmol干烴類混合氣體，試求：a)應(yīng)從濕混合氣體中除去水蒸氣的物質(zhì)的量；b)所需濕烴類混合氣體的初始體積例1.2.1：今有300K、104.365kPa的濕20

解：a)設(shè)烴類混合氣的分壓為pA；水蒸氣的分壓為pBpB=3.167kPa;pA=p-pB=101.198kPa由公式pB

=yB

p=(nB

/

nB)p,可得：解：a)設(shè)烴類混合氣的分壓為pA；水蒸氣的分壓為pB21b)

所求初始體積為Vb)所求初始體積為V224.

阿馬加定律理想氣體混合物的總體積V為各組分分體積VB*之和：V=

VB*4.阿馬加定律理想氣體混合物的總體積V為各組分分體積VB23阿馬加定律表明理想氣體混合物的體積具有加和性，在相同溫度、壓力下，混合后的總體積等于混合前各組分的體積之和。由以上兩定律可得：即：理想氣體混合物中物質(zhì)B的分體積VB*，等于純氣體

B

在混合物的溫度及總壓條件下所占有的體積。阿馬加定律表明理想氣體混合物的體積具有加和性，在相同溫度、壓24§1.3

氣體的液化及臨界參數(shù)1.

液體的飽和蒸氣壓理想氣體是不可以液化的（因分子間沒(méi)有相互作用力）實(shí)際氣體：在一定T、p

時(shí)，氣－液可共存達(dá)到平衡§1.3氣體的液化及臨界參數(shù)1.液體的飽和蒸氣壓理想氣體25氣液p*氣液平衡時(shí)：氣體稱為飽和蒸氣；液體稱為飽和液體；壓力稱為飽和蒸氣壓。氣液p*氣液平衡時(shí)：26純液體的飽和蒸氣壓是溫度的函數(shù)表1.3.1水、乙醇和苯在不同溫度下的飽和蒸氣壓純液體的飽和蒸氣壓是溫度的函數(shù)表1.3.1水、乙醇和苯在不27飽和蒸氣壓＝外壓時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)。同理，p（環(huán)）↑，tb↑

飽和蒸氣壓＝101.325kPa時(shí)的溫度稱為正常沸點(diǎn)液態(tài)混合物的飽和蒸氣壓除受溫度影響外，還受組成影響。同樣，沸點(diǎn)除壓力影響外，受組成影響。飽和蒸氣壓＝外壓時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)。液態(tài)混合物的飽和蒸氣壓28T一定時(shí)：如

pB<pB*，B液體蒸發(fā)為氣體，直至pB＝pB*

pB>pB*，B氣體凝結(jié)為液體，直至pB＝pB*（一般壓力下，此規(guī)律不受氣相中其它氣體

存在的影響）相對(duì)濕度的概念：相對(duì)濕度＝T一定時(shí)：相對(duì)濕度的概念：相對(duì)濕度＝292.

臨界參數(shù)當(dāng)T→

Tc

時(shí)，液相消失，加壓不再可使氣體液化。Tc

臨界溫度：

使氣體能夠液化所允許的最高溫度∵臨界溫度以上不再有液體存在，

p*=f(T)曲線終止于臨界溫度；臨界溫度

Tc時(shí)的飽和蒸氣壓稱為臨界壓力由表1.3.1可知：p*=f(T)，T，p*2.臨界參數(shù)當(dāng)T→Tc時(shí)，液相消失，加壓不再可使氣體液30臨界壓力

pc

：在臨界溫度下使氣體液化所

需的最低壓力臨界摩爾體積Vm,c：在Tc、pc下物質(zhì)的摩爾

體積Tc、pc、Vc

統(tǒng)稱為物質(zhì)的臨界參數(shù)臨界壓力pc：在臨界溫度下使氣體液化所Tc、pc、V313.

真實(shí)氣體的

p-Vm

圖及氣體的液化等溫線的三種類型：

T>Tc（不可液化）

T<Tc（加壓可液化）

T=TcT4T3TcT2T1T1<T2<Tc<T3<T4g’1g’2g1g2l1l2l’1l’2Vm/[Vm]p/[p]圖1.3.1真實(shí)氣體p-Vm等溫線示意圖Clg3.真實(shí)氣體的p-Vm圖及氣體的液化等溫線的三種類型：321)T<Tc氣相線

g1g’1:p,Vm

氣－液平衡線

g1l1:

p*不變,隨gl,Vm

g1:

飽和蒸氣摩爾體積Vm(g)l1:飽和液體摩爾體積Vm(l)g1l1線上，氣液兩相共存T4T3TcT2T1T1<T2<Tc<T3<T4g’1g’2g1g2l1l2l’1l’2Vm

/[Vm]p/[p]圖1.3.1真實(shí)氣體p-Vm等溫線示意圖Clg1)T<Tc氣相線g1g’1:p,Vm33液相線l1l

1:p,Vm

很少，反映出液體的不可壓縮性液相線l1l1:p,Vm很少，反映出液體的不可壓縮性342)T=Tc隨T

,l-g線縮短，說(shuō)明Vm(g)與Vm(l)之差減小T=Tc時(shí)，l-g線變?yōu)橐粋€(gè)拐點(diǎn)C

C：臨界點(diǎn)

Tc

臨界溫度

pc

臨界壓力

Vm,c

臨界摩爾體積T4T3TcT2T1T1<T2<Tc<T3<T4g’1g’2g1g2l1l2l’1l’2Vm

/[Vm]p/[p]圖1.3.1真實(shí)氣體p-Vm等溫線示意圖Clg2)T=Tc隨T,l-g線縮短，T=Tc時(shí)，l-g線35

臨界點(diǎn)處氣、液兩相摩爾體積及其它性質(zhì)完全相同，氣態(tài)、液態(tài)無(wú)法區(qū)分，此時(shí)：臨界點(diǎn)處氣、液兩相摩爾體積及其它性質(zhì)完全相同，氣態(tài)、液態(tài)無(wú)363)T>Tc無(wú)論加多大壓力，氣態(tài)不再變?yōu)橐后w，等溫線為一光滑曲線lcg虛線內(nèi)：氣－液兩相

共存區(qū)lcg虛線外：?jiǎn)蜗鄥^(qū)左下方：液相區(qū)右下方：氣相區(qū)

中間：氣、液態(tài)共存CO2的p-V圖3)T>Tc無(wú)論加多大壓力，氣態(tài)不再lcg虛線內(nèi)：氣－37§1.4真實(shí)氣體狀態(tài)方程1.

真實(shí)氣體的pVm－p圖及波義爾溫度

溫度相同時(shí)，不同氣體的pVm－p曲線

有三種類型.p/MPapVm/J·mol-1N2HeCH4300K§1.4真實(shí)氣體狀態(tài)方程1.真實(shí)氣體的pVm－p圖及波38圖1.4.1氣體在不同溫度下的pVm－p

圖p/[p]pVm

/[pVm

]T>TBT=TBT<TBT>TB

:p，pVm

T=TB

:p,pVm開(kāi)始不變?nèi)缓笤黾覶<TB

:p,pVm先下降

后增加

同一氣體在不同溫度的pVm－p曲線亦有三種圖1.4.1氣體在不同溫度下的pVm－p圖p/[39每種氣體有自己的波義爾溫度；難液化（H2，He，N2）TB

較低易液化（極性，大分子）TB

較高TB

一般為T(mén)c的2~2.5倍；T＝TB時(shí)，氣體在幾百kPa的壓力范圍內(nèi)符合理想氣體狀態(tài)方程

TB:波義爾溫度，定義為：每種氣體有自己的波義爾溫度；TB:波義爾溫度，定40描述真實(shí)氣體的pVT關(guān)系的方法：1）引入壓縮因子Z，修正理想氣體狀態(tài)

方程2）引入p、V修正項(xiàng)，修正理想氣體狀態(tài)方程3）使用經(jīng)驗(yàn)公式，如維里方程，描述壓縮因子Z共同特點(diǎn)必須是：p→0時(shí)，所有狀態(tài)方程→理想氣體狀態(tài)方程描述真實(shí)氣體的pVT關(guān)系的方法：412.范德華方程(1)范德華方程理想氣體狀態(tài)方程:pVm=RT

實(shí)質(zhì)為：（分子間無(wú)相互作用力時(shí)氣體的壓力）×（1mol氣體分子的自由活動(dòng)空間）＝RT2.范德華方程(1)范德華方程理想氣體狀態(tài)方程:42實(shí)際氣體：1)分子間有相互作用力（主要是吸引長(zhǎng)程力）器壁內(nèi)部分子靠近器壁的分子分子間相互作用減弱了分子對(duì)器壁的碰撞，所以：p=p理－p內(nèi)，p內(nèi)

=a/Vm2

p理

=p+p內(nèi)=p+a/Vm2p為測(cè)量值，∵a>0，∴p（理）>p實(shí)際氣體：1)分子間有相互作用力（主要是吸引長(zhǎng)程力）器壁內(nèi)部432)分子本身占有體積

1mol真實(shí)氣體的自由空間＝(Vm－b)

b：1mol分子由于自身所占體積的修正項(xiàng)，

氣體分子本身體積的4倍

將修正后的壓力和體積項(xiàng)引入理想氣體狀態(tài)方程：

范德華方程式中：a,b

范德華常數(shù)，見(jiàn)附表2)分子本身占有體積將修正后的壓力和體積項(xiàng)引入理想氣體44p0,Vm,這時(shí)，范德華方程理想氣體狀態(tài)方程(2)范德華常數(shù)與臨界常數(shù)的關(guān)系臨界點(diǎn)時(shí)有：將Tc溫度時(shí)的p-Vm關(guān)系以范德華方程表示：p0,Vm,(2)范德華常數(shù)與臨界常45

對(duì)其進(jìn)行一階、二階求導(dǎo)，并令其導(dǎo)數(shù)為0，有：對(duì)其進(jìn)行一階、二階求導(dǎo)，并令其導(dǎo)數(shù)為0，有：46聯(lián)立求解，可得：一般以Tc、pc

求算a、b聯(lián)立求解，可得：一般以Tc、pc求算a、b47(3)范德華方程的應(yīng)用

臨界溫度以上：范德華方程與實(shí)驗(yàn)p-Vm等溫線

符合較好臨界溫度以下：氣－液共存區(qū)，范德華方程計(jì)算出現(xiàn)一個(gè)極大值，一個(gè)極小值；(3)范德華方程的應(yīng)用臨界溫度以上：范德華方程與實(shí)驗(yàn)p48T，極大，極小逐漸靠攏；T

Tc，極大、極小合并成拐點(diǎn)C；S型曲線兩端有過(guò)飽和蒸氣和過(guò)熱液體的含義。T4T3TcT2T1T1<T2<Tc<T3<T4g’1g’2g1g2l1l2l’1l’2Vm

/[Vm]p/[p]圖1.3.1真實(shí)氣體p-Vm等溫線示意圖CT，極大，極小逐漸靠攏；T4T3TcT2T1T1<T2<49用范德華方程計(jì)算，在已知T，p，以及a和b求Vm時(shí)，需解一元三次方程

Vm3-(b+RT/p)Vm2+(a/p)Vm-ab/p=0T>Tc時(shí)，Vm有一個(gè)實(shí)根，兩個(gè)虛根，虛根無(wú)意義；T=Tc時(shí)，如

p=pc：Vm

有三個(gè)相等的實(shí)根；如p

pc：有一個(gè)實(shí)根，二個(gè)虛根，實(shí)根為Vm；用范德華方程計(jì)算，在已知T，p，以及a和bT>Tc時(shí)，50在幾個(gè)MPa的中壓范圍內(nèi)許多氣體服從范德華方程T<Tc時(shí)，如p=p*：有三個(gè)實(shí)根，最大值為Vm(g)

最小值為Vm(l)

如p<

p*：或解得三個(gè)實(shí)根，最大值為Vm

或解得一個(gè)實(shí)根二個(gè)虛根，實(shí)根為Vm在幾個(gè)MPa的中壓范圍內(nèi)許多氣體服從范德華方程T<Tc時(shí)51例1.4.1若甲烷在203K，2533.1kPa條件下服從范德華方程，試求其摩爾體積解：范德華方程可寫(xiě)為：

Vm3－(b＋RT/p)Vm2＋(a/p)Vm－ab/p＝0

甲烷

a＝2.28310-1Pam6mol-2,

b＝0.472810-4m3mol-1

Tc＝190.53K例1.4.1若甲烷在203K，2533.1kPa條52∵T>Tc，解三次方程應(yīng)得一個(gè)實(shí)根，二個(gè)虛根

將以上數(shù)據(jù)代入范德華方程：Vm3－7.0910-4Vm2＋9.01310-

8Vm－3.85610-12

＝0解得：Vm=5.60610-4m3mol-1∵T>Tc，解三次方程應(yīng)得一個(gè)實(shí)根，二個(gè)虛根533.維里方程Virial:拉丁文“力”的意思Kammerling-Onnes于二十世紀(jì)初提出的經(jīng)驗(yàn)式式中：B，C，D…

B′，C′，D′

…分別為第二、第三、第四…維里系數(shù)3.維里方程Kammerling-Onnes于二十世紀(jì)初提54當(dāng)p0

時(shí)，Vm

（括號(hào)內(nèi)數(shù)值趨近于1）維里方程理想氣體狀態(tài)方程維里方程后來(lái)用統(tǒng)計(jì)的方法得到了證明，成為具有一定理論意義的方程。第二維里系數(shù)：反映了二分子間的相互作用對(duì)氣體pVT關(guān)系的影響。第三維里系數(shù)：反映了三分子間的相互作用對(duì)氣體pVT關(guān)系的影響當(dāng)p0時(shí)，Vm（括號(hào)內(nèi)數(shù)值趨近于1）維里方554.

其它重要方程舉例(1)R－K(Redlich-Kwong)方程式中：對(duì)于一定氣體a,b

為常數(shù)，但不同于范德華常數(shù)對(duì)于烴類等非極性氣體，精度較高。4.其它重要方程舉例(1)R－K(Redlich-Kw56(2)

B-W-R(Benedict-Webb-Rubin)方程對(duì)于一定氣體A0、B0、C0、、、a、b、c

均為常數(shù)，

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合而得；

此方程為8參數(shù)方程，較適用于碳?xì)浠衔餁怏w的計(jì)

算，精度優(yōu)于其它方程(2)B-W-R(Benedict-Webb-Rubin57(3)貝塞羅（Berthelot)方程在范德華方程的基礎(chǔ)上，考慮了溫度的影響(3)貝塞羅（Berthelot)方程在范德華方程的基礎(chǔ)上58§1.5

對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理及普適化壓縮因子圖1.

壓縮因子引入壓縮因子來(lái)修正理想氣體狀態(tài)方程，描述實(shí)際氣體的pVT

性質(zhì)：

pV=ZnRT或pVm=ZRT

壓縮因子的定義為：Z的量綱為1真實(shí)氣體最簡(jiǎn)單的狀態(tài)方程§1.5對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理及普適化壓縮因子圖1.壓縮因子59不同氣體在指定溫度下的Z－p恒溫線不同氣體在指定溫度下的Z－p恒溫線60

Z<1：比理想氣體易壓縮

Z>1：比理想氣體難壓縮真實(shí)氣體對(duì)于理想氣體Z≡1真實(shí)氣體對(duì)于理想氣體Z≡161

維里方程實(shí)質(zhì)是將壓縮因子表示成Vm或p的

級(jí)數(shù)關(guān)系。Z

查壓縮因子圖，或由維里方程等公式計(jì)算;由pVT

數(shù)據(jù)擬合得到Z~p關(guān)系.維里方程實(shí)質(zhì)是將壓縮因子表示成Vm或p的Z62臨界點(diǎn)時(shí)的Zc:多數(shù)物質(zhì)的Zc:0.26~0.29而用臨界參數(shù)與范德華常數(shù)的關(guān)系計(jì)算得：

Zc=3/8=0.375二者的區(qū)別說(shuō)明范德華方程只是一個(gè)近似的模型，與真實(shí)情況有一定的差別臨界點(diǎn)時(shí)的Zc:多數(shù)物質(zhì)的Zc:0.26~0.632.對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理定義：pr

對(duì)比壓力Vr

對(duì)比體積Tr

對(duì)比溫度對(duì)比參數(shù)，量綱為1對(duì)比參數(shù)反映了氣體所處狀態(tài)偏離臨界點(diǎn)的倍數(shù)對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理：不同氣體，只要兩個(gè)對(duì)比參數(shù)相同，第三個(gè)參數(shù)必相同，此時(shí)氣體處于相同的對(duì)應(yīng)狀態(tài)。2.對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理定義：pr對(duì)比壓力對(duì)比參數(shù)，量綱為1對(duì)643.

真實(shí)氣體的普適化壓縮因子圖將對(duì)比參數(shù)引入壓縮因子，有：∵Zc

近似為常數(shù)（Zc

0.27~0.29)

當(dāng)pr,Vr

,Tr

相同時(shí)，Z大致相同，

Z=f(Tr,pr)

適用于所有真實(shí)氣體

用圖來(lái)表示壓縮因子圖3.真實(shí)氣體的普適化壓縮因子圖將對(duì)比參數(shù)引入壓縮因子，有：65

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壓縮因子示意圖Z0.21.03.0pr10.110Tr=66任何Tr下，pr0，Z1（理想氣體）；Tr

較小時(shí)，pr，Z先，后，（間斷表示液化了）反映出氣體低壓易壓縮，高壓難壓縮Tr較大時(shí)，Z1（無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)減弱定向吸引力）任何Tr下，pr0，Z1（理想氣體）；67壓縮因子圖的應(yīng)用（1）已知T、p,

求Z和Vm求T,pVmTr,prZ(1)查圖計(jì)算(pVm=ZRT)(2)(3)查T(mén)c,pc壓縮因子圖的應(yīng)用（1）已知T、p,求Z和Vm求T68（2）已知T、Vm，求

Z和pr需在壓縮因子圖上作輔助線式中pcVm/RT

為常數(shù)，Z－pr為直線關(guān)系，該直線與所求等Tr

線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Z和pr為所求值（2）已知T、Vm，求Z和pr需在壓縮因子圖上作輔助線69例1.5.1應(yīng)用壓縮因子圖求80℃

，1kg體積為10dm3

的乙烷氣體的壓力。解：乙烷的

tc=32.18℃

,pc=4.872MPa

摩爾質(zhì)量M＝30.07×10-3kg

mol-1例1.5.1應(yīng)用壓縮因子圖求80℃，1kg體積70大學(xué)物理化學(xué)必修試講ppt課件71

在壓縮因子圖上作Z-pr

輔助線0.30.40.50.60.81234pr120.60.40.20.50.30.8Z1.21.151.1Tr估計(jì)Tr=1.157與Z-pr線交點(diǎn)處：

Z=0.64

pr=1.