理想气体 实际气体.ppt

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1、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出理想气体 实际气体 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出V/m3CVk72.331.1C21C13C45048.1C气气液汽共存液汽共存液液p/101325 PaABDG汽汽CO2 等等 温温 线线临临界界压压强强临界等温线临界等温线临临界界温温度度临界点临界点临界体积临界体积饱和蒸气饱和蒸气在非常温或非

2、常压的情况下，气体就不能看成理想气体。在非常温或非常压的情况下，气体就不能看成理想气体。理想气体pV上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 饱和蒸气压（汽液共存时的压强）与体积无关。饱和蒸气压（汽液共存时的压强）与体积无关。临界点以下汽体可等温压缩液化，以上气临界点以下汽体可等温压缩液化，以上气 体不能等温压缩液化。体不能等温压缩液化。真实气体的等温线可以分成四个区域真实气体的等温线可以分成四个区域:汽态区汽态区(能液化能液化)，液汽共存区，液态区，气态区，液汽共存区，液态区，气态区(不能液化不能液化)。在临界等温曲线的拐点处的温度、压强、在临界等温曲线的

3、拐点处的温度、压强、体积分别称为临界温度体积分别称为临界温度 、临界压强、临界压强 和和临界体积临界体积 。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出分子力分子力：t=47s=9 15，引力引力 斥力斥力力力分分子子斥斥力力引引力力rFo 分子间在距离较近时表现为斥力，分子间在距离较近时表现为斥力，距离较远时距离较远时表现为引力表现为引力。1.1.分子力分子力二、范德瓦尔斯方程二、范德瓦尔斯方程上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出1mol 理想气体的状态方程可写成理想气体的状态方程可写成 分分子子有有大大小小时时，则则每

4、每个个分分子子活活动动的的自自由由空空间间必必然然小小于于Vm，因因此此可可从从Vm 中中减减去去一一个个反反映映分分子子咱咱占有体积的修正量占有体积的修正量b，状态方程改写为状态方程改写为2.对体积的修正对体积的修正每个分子可以自由活动的空间体积。理想每个分子可以自由活动的空间体积。理想 气体，分子无大小，故它也是容器的体积。气体，分子无大小，故它也是容器的体积。实际测量值。实际测量值。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出BAd刚性球刚性球1mol 气体分子的空间体积为气体分子的空间体积为=4倍分子本身体积之和倍分子本身体积之和一对一对分子空间体积为分

5、子空间体积为修正量修正量b b的确定的确定1mol理想气体物态方程理想气体物态方程完成了第一步的修正。完成了第一步的修正。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出3.3.对压强的修正对压强的修正理想气体理想气体P 为分子碰壁的平均作用力为分子碰壁的平均作用力动量定理动量定理真实气体真实气体pia器壁器壁内部分子内部分子器壁器壁上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出修正为修正为内压强内压强 基本完成了第二步的修正基本完成了第二步的修正由于分子之间存在引力而造成对器壁压强减少由于分子之间存在引力而造成对器壁压强减少内压强内压

6、强1)1)与碰壁的分子数成正比与碰壁的分子数成正比2)2)与对碰壁分子有吸引力作用的分子数成正比与对碰壁分子有吸引力作用的分子数成正比即即写成写成上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出与分子的种类有关与分子的种类有关,需实际测量需实际测量 1mol范德瓦尔斯气体状态方程为范德瓦尔斯气体状态方程为a和和b是与分子有关的修正因子是与分子有关的修正因子,需查表。需查表。对质量为对质量为m 任何实际气体任何实际气体：上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出三、范德瓦尔斯方程的等温线和真实气体的等温线三、范德瓦尔斯方程的等温线和真

7、实气体的等温线 a.二者均有一条临界等二者均有一条临界等温曲线，在之上（温度很温曲线，在之上（温度很高）二者比较接近高）二者比较接近过饱和蒸气过饱和蒸气过热液体过热液体不可能实现不可能实现 b.在临界等温线以下，在临界等温线以下，二者差别比较大。真实气二者差别比较大。真实气体有液化过程，是一条平体有液化过程，是一条平直的虚线直的虚线AB；而范德瓦尔；而范德瓦尔斯等温线是图示的斯等温线是图示的 曲线。曲线。ABV4813CPO临界点临界点A.B.上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 在临界等温曲线的拐点处的温度、压强、体积在临界等温曲线的拐点处的温度、压强

8、、体积等实验数据可求出等实验数据可求出a，b。1mol 范德瓦尔斯范德瓦尔斯物质的临界等温曲线方程物质的临界等温曲线方程据拐点的数学条件据拐点的数学条件解出解出四、临界点四、临界点上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 选择进入下一节选择进入下一节 5-0 教学基本要求教学基本要求 5-1 热运动的描述热运动的描述 理想气体模型和物态方程理想气体模型和物态方程 5-2 分子热运动和统计规律分子热运动和统计规律 5-3 理想气体的压强和温度公式理想气体的压强和温度公式 5-4 能量均分定理能量均分定理 理想气体的内能理想气体的内能 5-5 麦克斯韦速率分布律麦克斯韦速率分布律*5-6 麦克斯韦麦克斯韦-玻耳兹曼能量分布律玻耳兹曼能量分布律 重力场中粒重力场中粒 子按高度的分布子按高度的分布 5-7 分子碰撞和平均自由程分子碰撞和平均自由程*5-8 气体的输运现象气体的输运现象*5-9 真实气体真实气体 范德瓦尔斯方程范德瓦尔斯方程