理科物理化學(xué)章氣體市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽特等獎(jiǎng)?wù)n件

第一章氣體第1頁(yè)第一章氣體§1.1氣體分子動(dòng)理論（自學(xué)）§1.2摩爾氣體常數(shù)（R）§1.3理想氣體狀態(tài)圖§1.4分子運(yùn)動(dòng)速率分布（自學(xué)）§1.5分子平動(dòng)能分布（自學(xué)）§1.6氣體分子在重力場(chǎng)中分布（自學(xué)）§1.7分子碰撞頻率與平均自由程（自學(xué)）§1.8實(shí)際氣體§1.9氣液間轉(zhuǎn)變§1.10壓縮因子圖*§1.11分子間相互作用力（自學(xué)）第2頁(yè)§1.1氣體分子動(dòng)理論1.理想氣體狀態(tài)方程是壓力，單位為Pa是體積，單位為是物質(zhì)量，單位為是摩爾氣體常數(shù)，等于是熱力學(xué)溫度，單位為K第3頁(yè)續(xù)2.理想氣體定義及微觀模型定義：

在任何溫度、壓力下均服從理想氣體狀態(tài)方程氣體。微觀模型：1)分子之間無(wú)相互作用力。2)分子本身不占有體積。第4頁(yè)續(xù)3.Dalton（道爾頓）分壓定律即：混合氣體總壓P為各組分單獨(dú)存在于混合氣體溫度、體積條件下產(chǎn)生壓力PB總和。對(duì)于理想氣體：總壓P＝ｎＲＴ／Ｖ＝（na+nb+nc+…）ＲＴ／Ｖ＝naＲＴ／Ｖ+nbＲＴ／Ｖ+ncＲＴ／Ｖ+……＝∑nBＲＴ／Ｖ

即P＝ΣPB分壓力PB=yBP

對(duì)理想氣體PB＝nBRT/V第5頁(yè)續(xù)4.Amagat(阿馬格)分體積定律混合氣體中任一組分B分體積VB

：是所含nBB單獨(dú)存在于混合氣體溫度、總壓力條件下占有體積。阿馬格定律：混合氣體總體積等于各組分分體積總和。即V=ΣVB.分體積VB=yBV對(duì)理想氣體VB=nBRT/P對(duì)真實(shí)氣體不適用。第6頁(yè)§1.2摩爾氣體常數(shù)（R）10203040502468圖1.4(a)第7頁(yè)§1.2摩爾氣體常數(shù)（R）10203040502468圖1.4(b)CON2H2第8頁(yè)§1.3理想氣體狀態(tài)圖在p，V，T立體圖上TVp等壓線等溫線全部可作為理想氣體都會(huì)出現(xiàn)在這曲面上，并滿足這理想氣體狀態(tài)圖也稱(chēng)為相圖。第9頁(yè)§1.8實(shí)際氣體實(shí)際氣體行為vanderWaals方程式其它狀態(tài)方程式第10頁(yè)小問(wèn)題以下什么情況下，實(shí)際氣體更靠近于理想氣體？A.低溫高壓B.低壓高溫C.高溫高壓D.低壓低溫第11頁(yè)實(shí)際氣體行為壓縮因子定義理想氣體實(shí)際氣體第12頁(yè)實(shí)際氣體壓縮因子隨壓力改變情況H2C2H4CH4NH3Z20040060080010000.51.01.52.00第13頁(yè)氮?dú)庠诓灰粯訙囟认聣嚎s因子隨壓力改變情況Z10001.00T2T3T1T4第14頁(yè)vanderWaals方程式第15頁(yè)vanderWaals方程式高溫時(shí)，忽略分子間引力（忽略含a項(xiàng)）低溫時(shí)，壓力又比較低，忽略分子體積(含b項(xiàng))當(dāng)壓力增加到一定程度后，b效應(yīng)越來(lái)越顯著，又將出現(xiàn)情況。這就是在Boyle溫度以下時(shí)，值會(huì)隨壓力先降低，然后升高。第16頁(yè)求Boyle溫度第17頁(yè)其它狀態(tài)方程氣體狀態(tài)方程通式常見(jiàn)氣體狀態(tài)方程Virial型顯壓型顯容型式中A，B，C…,稱(chēng)為第一、第二、第三Virial系數(shù)第18頁(yè)§1.9氣液間轉(zhuǎn)變——實(shí)際氣體

等溫線和液化過(guò)程vanderWaals方程式等溫線氣體與液體等溫線對(duì)比狀態(tài)與對(duì)比狀態(tài)定律第19頁(yè)CO2p―V―T圖，即CO2等溫線48.1℃21.5℃13.1℃35.5℃32.5℃408012016020024028040501001101206070809031.1℃30.98℃氣體與液體等溫線第20頁(yè)§1.9氣液間轉(zhuǎn)變——實(shí)際氣體等溫線和液化過(guò)程氣體與液體等溫線CO2p—V—T圖，又稱(chēng)為CO2等溫線（1）圖中在低溫時(shí)，比如21.5℃等溫線，曲線分為三段（2）當(dāng)溫度升到30.98℃時(shí)，等溫線水平部分縮成一點(diǎn)，出現(xiàn)拐點(diǎn)，稱(chēng)為臨界點(diǎn)。在這溫度以上不論加多大壓力，氣體均不能液化。（3）在臨界點(diǎn)以上，是氣態(tài)等溫線，在高溫或低壓下，氣體靠近于理想氣體。第21頁(yè)vanderWaals方程式等溫線(4)(2)(1)(3)50100150200250300556065707580859095第22頁(yè)vanderWaals方程式等溫線1。曲線（1）在臨界點(diǎn)以上，有一個(gè)實(shí)根兩個(gè)虛根2。曲線（2）在臨界點(diǎn)，有三個(gè)相等實(shí)根3。曲線（3）在臨界點(diǎn)以下，有三個(gè)數(shù)值不一樣實(shí)根，如b，c，d點(diǎn)處于F點(diǎn)過(guò)飽和蒸氣很不穩(wěn)定，易凝結(jié)成液體，回到氣-液平衡狀態(tài)。第23頁(yè)vanderWaals方程式等溫線臨界點(diǎn)是極大點(diǎn)、極小點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)三點(diǎn)合一，有：第24頁(yè)vanderWaals方程式等溫線第25頁(yè)對(duì)比狀態(tài)和對(duì)比狀態(tài)定律代入第26頁(yè)對(duì)比狀態(tài)和對(duì)比狀態(tài)定律定義：代入上式，得vanderWaals對(duì)比狀態(tài)方程第27頁(yè)§1.10壓縮因子圖——實(shí)際氣體相關(guān)計(jì)算對(duì)于理想氣體，任何溫度、壓力下對(duì)于非理想氣體表示實(shí)際氣體不易壓縮表示實(shí)際氣體極輕易壓縮Z被稱(chēng)為壓縮因子，Z數(shù)值與溫度、壓力相關(guān)不