文档介绍：气体的PVT关系
理想气体状态方程
pV=nRT 或 pVm=RT
此式适用于理想气体,近似的适用于低压下的真是气体。
气体混合物
(1)组成
物质B的摩尔分数定义 yB(或)xB≝nBAnA
式中,yB 为气体摩尔分数;xB为液体摩尔分数
物质B的质量分数定义为ωB≝mBAmA
物质B的体积分数定义为φB≝yBVm,B*AyAVm,A*
(2)混合物摩尔质量
混合物的摩尔质量定义为 Mmix≝ByBMB=mn=BmBBnB
其中m,n分别表示混合物的总质量和总物质的量。
上述各式适用于任意气体的混合物。
(3)yB=nBn=pBp=VB*V,此式只适用于理想气体。

pB≝yBp, p=BpB
此式适用于任意气体。
对于理想气体混合物中任意组分 pB=nBRTV

VB*=nBRTp, V=BVB*
上式严格讲只是用于理想气体,对于低压下真真实气体只能做近似使用。

p+aVm2Vm-b=RT 或 p+n2aV2V-nb=nRT
a,b为范德华常数。压力修正项a/vm2又称为内压力,a的单位是pa••m6• mol-2。b为体积修正项,单位是m3•mol-1

pVm=RT(1+BVm+CVm2+DVm3+…)
pVm=RT(1+B'p+C'p2+D'p3+…)
它有两种形式
此式适用于最高压力为1~2MPa的中压范围。

压缩因子的定义为 Z=pVnRT=pVmRT
第二章热力学第一定律

dU=δQ-pambdV+δW', ∆U=Q+W
适用于封闭系统的一切过程。
H≝U=pV

(1)∆H=∆U+∆(pV),其中∆(pV)为pV乘积的增量,只有在恒压下∆pV=p(V2-V1)在数值上等于体积功。
(2)∆H=12nCp,mdT,此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液、固态物质压力变化不大的变温过程。
,∆U=12CV,mdT此式适用于理想气体单纯p,V,T变化的一切过程。

QV=∆U dV=0,W'=0, Qp=∆H (dp=0,W'=0)

(1)定压热容和定容热容
CP=δQpdT=(∂H∂T)p, CV=δQVdT=(∂U∂T)V
(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容
Cm,p=Cpn=∂Hm∂Tp, CV,m=CVn=∂Um∂TV
此二式分别适用于无相变化、无化学变化、W’=0的恒容和恒压过程。
(3)质量定压热容:Cp=Cpm=∂h∂Tp,单位为J•kg-1•K-1。
(4)Cp,m-CV,m=R此式只适用于理想气体。
(5)摩尔定压热容与温度的关系 Cp,m=a+bT+cT2+dT3
(6)平均摩尔定压热容 Cp,m = T1T2Cp,mdT/(T2-T1)
(7)混合物的摩尔定压热容 Cp,m(mix)=ByBCp,m(B)
∆βαHmT2=∆βαHmT1+T1T2∆Cp,mdT

T2T1V2V1γ-1=1, T2T1p2p11-γγ=1, p2p1V2V1γ=1
其中γ=Cp,mCV,m,γ称为热容比。CV,m适用于为常数,理想气体可逆绝热过程。
:∆rHm⊝=BνB∆fHm⊝B=-BνB∆cHm⊝(B),适用于ε=1mol,在标态下的化学反应。

∆rHm⊝T2=∆rHm⊝T1+T1T2∆rCp,m⊝dT
适用于恒压反应。
-T=∂T∂PH,并称为焦耳–汤姆逊系数,或节流膨胀系数。确定的真实气体μJ-T是T,p的函数,μJ-T的单位为K•Pa-1。
,W,∆H和∆U的计算式,如图所示。
热力学第二定律
熟练掌握以下内容:
卡诺循环、卡诺定理及推论。
熵的定义、性质和单位;克劳修斯不等式和熵增原理的数学表达式及过程与限度的判据的适用条件。
利用Sm⊝求反应的∆rSm⊝;规定熵和标准熵的定义;
各类过程的∆S,∆G计算。
主要公式
物理量
W
Q
∆U
∆H
∆S
∆G
定义式过程
δW=-p环dV
∆U-W
Q+W
∆U+∆(pV)
dS=δQrT
∆H-∆(TS)
单位pVT变化
通式
-V1V2p环dV
∆U-W
nCV,m
×T2-T1
nCp,m
×T2-T1
ABδQrT
或nCV,mlnT2T1+nRlnV2V1*或nCp,