加油站规范化服务.ppt

文档介绍：第四章物质的聚集状态
本章要求
本章主要讨论气体、液体和溶液、固体、等离子体等的性质和变
化规律。
本章学****的主要要求为:
1. 掌握理想气体及其状态方程式,混合理想气体的分压定律和
分体积定律。
。
。
,了解其使用范围。
:气态、液态、固态和等离子态
§ 理想气体
理想气体定律
1. 理想气体状态方程
在压力不太高和温度不太低时研究气体(gas)的体积、压力和温
度之间的关系,可以得到理想气体状态方程式:
pV= nRT ()
式中p—压力(Pa),V—体积(m3),n—物质的量(mol),T—热
力学温度(K,T/K = +t / C ),
R—摩尔气体常数(·mol -1·K-1)。
推论:物质的量n与质量m、摩尔质量M的关系为:
n =m/M
故结合密度的定义= m/V
可得=nM/V=pM/RT ()
它反映了理想气体密度随p、T变化的规律
理想气体( ideal gas,IG)是一种假想的气体,要求气体
分子间没有作用力,分子本身不占体积。
注意:
任何实际气体(real gas,RG),都不能完全严格
地满足IG的条件。但对于处于低压、高温下的实
际气体来说,分子间距离很大,相互作用很弱,分
子本身大小相对于整个气体的体积也可以略去不计。
因此,可以近似地看作理想气体。
R的求取——外推法:
在一定温度下,当压力p较低时,
pVm与p成直线关系,把直线外
推至p = 0处所得到的
(pVm)p0值即等于同温度IG的
pVm值。
例: 0 ℃时***甲烷(CH3Cl)气体的密度随压力的变化如下:
试用作图外推法求***甲烷的相对分子质量.
P/kpa





/(-3)





解: 当气体具有理想气体行为时: M=RT /P
对于实际气体,只有当压力P趋于零时上述关系才成立,即
M=(/p) p0 RT
由体给数据算出在不同压力下的/P值,列表如下:
P/kpa





103 •P-1
/(g •dm-3 •kPa-1)





以103 •P-1/(g •dm-3 •kPa-1)对P/kpa作图,可得一直线,将直线
外推到P=0,所得(103 •P-1)p 0
所以当P=0时•P-1=×10-6 kg•m-3 •pa-1
M= RT /P= ×10-3kg/mol
103ρp-1/(g·dm-3Kpa-1
P/KPa
。在25C时,使用前压
103kPa。103kPa时所用去的氧
气质量。
解:使用前钢瓶中O2物质的量:
n1 =p1V/RT= mol
使用后钢瓶中O2物质的量:
n2 =p2V/RT =
所用的氧气质量:m = (n1-n2)M = (-)molmol-1
=130g
答:用去的氧气质量为l30g 。
2. 分压和分体积定律
在研究低压下的混合气体时,得到了两个经验定律。严格来说,
它们都只适用于理想气体。
(1)(道尔顿)分压定律(1801)
内容:总压力等于分压力之和。
p = p1+p2+…+pN = pi
注意:
——分压力(partial pressure) :温度为 T时组分 i单独占据总
体积 V时所具有的压力。定义此压力为混合气体中i组分的分压力(注意不同教材关于分压力有不同的定义)
——分压定律是气体遵守IG定律的必然结果:
p = nRT/V = n1RT/V+n2RT/V+…+nNRT/V =niRT/V
= p1+p2+…+pN = pi
——分压定律的另一形式:
pi = yi p
yi——i组分的摩尔分数(mole fraction)(气体混合物的
摩尔分数常用yi表示,液体混合物的摩尔分数,则常用xi
表示)该式是分压定律的另一种形式。
(2)(阿马格)分体积定律(1880)
内容:总体积等于分体积之和。
V =V1+V2+…+VN = Vi
注