物理化学全套PPT课件471p111.pptx

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物理化学全套课件,绪论,Introduction,化学现象与物理现象的联系,一、什么是物理化学,化学反应,物理现象,伴随发生,影响,物理化学由此联系出发研究化学反应的,普遍规律,绪论,Introduction,物理化学的研究方法,

（1）理论基础：

热力学、统计力学、量子力学,

（2）,实验方法：

以物理方法为主,（3）,数学演绎方法,。

绪论,Introduction,二、物理化学的任务,

（1）,化学热力学：

方向，限度，能量转换，,宏观性质,

（2）,化学动力学：

反应速率及机理,（3）物质结构：

宏观性质与微观结构的关系,三、物理化学学习方法,物理化学的重要性物理化学的学科特点：

公式、概念、方法学习方法,绪论,Introduction,四、数学准备,例如：

复合函数微分法,y,fx,z（x,）,F,y,x,z,y,x,zx,Fz,F,x,F,zx,xz,z,xy,zx,Fz,y,xx,FF,则,此公式是以下数学处理方法的结果：

令：

Ffx,z,则dFFdxFdz,在y不变的条件下此式两端同除以dx，得,绪论,Introduction,大纲

（一）气体的,PVT,关系,1、理想气体状态方程,2、理想气体混合物,3、气体的液化及临界参数,4、真实气体状态方程,5、对应状态原理及普遍化压缩因子图,气,体,Chapter1,Gas,大纲,考试要求,

（一）,的,T,气体PV关系,掌握理想气体状态方程和混合气体的性质（道尔,顿分压定律、阿马加分容定律）。

了解实际气体的液化和临界性质。

了解实际气体的状态方程（范德华方程）。

了解对应状态原理与压缩因子图。

气,体,Chapter1,Gas,第一章,气,体,Chapter1Gas,1,1,理想气体,（Idealgas）,一理想气体状态方程、,（Equationofstateforidealgas）,VnRTpVmRTp,V,T,n的意义及单位：

Vm：

摩尔体积，m3mol-1R：

摩尔气体常数，8.314JK-1mol-1,气,体,Chapter1,Gas,理想气体的定义及方程的用途,定义：

在任意温度和压力下都严格服从理想气体,状态方程的气体,用途：

对于一定量的理想气体,，pVT,中有一个不独,理想,立。

所以p可叙述为：

将物质的量为n的,气体置于一个温度为,T,体积为,V,的容器中,，,气体所具有的压力,。

理想气体的微观模型：

分子是几何点无分子间力低压实际气体可近似当作理想气体,气,体,Chapter1,Gas,二分压定律、,（TheLawofPartialPressure）,1.分压：

在气体混合物中，定义,pBxBp,p,p,B,BBB,pBxBxp,pB代表组分气体B,对气体混合物压力的贡献,。

气,体,Chapter1Gas,2.分压定律：

对理想气体混合物,V,RT,V,RT,V,B,B,B,）,n,（nx,nRTx,气,体,Chapter1,Gas,1,2实际气体（Realgas）,一实际气体状态方程、,实际气体，产生偏差。

至今实,际气体状态方程已约,200,个,（Equationofstateforrealgas）问题提出：

用理想气体状态方程计算,气,体,Chapter1,Gas,VanderWaals方程,思想：

对实际气体分别做两项修正,方程：

p,a,V,（Vmb）RT,2,m,V,a,p,（Vnb）nRT,2,n2,

（1）a和,b：

VanderWaals常数，可查，意义,

（2）方程的优缺点：

气,体,Chapter1,Gas,二对比状态原理、,（Theprincipleofcorrespondingstates）,1.几个概念,

（1）蒸气压：

在讨论气液转化时常用,蒸气,的压力,水,水蒸气,p,T=const.,例如：

定义：

在一定条件下，能与液体平衡共存的它的,）,。

（沸点：

气,体,Chapter1Gas,

（2）,临界参数和临界点：

定义：

Tc,利用加压手段使气体液化的最高温度,c在临界温度时使气体液化所需的最小压力,Vc,在临界温度和临界压力时气体的摩尔体积,是物性参数,不易测定,气,体,Chapter1,Gas,（3）,对比参数和对比状态,：

定义：

TrT,c,p,p,pr,Vc,VrVm,Tc范氏对比方程：

1881年将范氏方程应用于临界点并进行纯数学处理，得到,2,cc,p,a3V,3,b,1Vc,3Tc,cVc,R,8p,3,8,3,1,Tr,Vr,2Vr,3,pr,代入原方程并整理,VanderWaals对比方程,启示：

f（pr,Vr,Tr）=0。

即不同气体如果它们具有相同的pr,和,Tr，则Vr必相同。

称它们处在相同对比状态。

气,体,Chapter1,Gas,2.对比状态原理：

处在相同对比状态的各种气体,（乃至液体），,具有相近的物性（如摩尔热容、膨胀系数、,压缩系数、黏度等）。

三用压缩因子图计算实际气体、,（Calculationofreal,gaseswithcompressionfactorfigure）,pVZnRT,pV,ZRT,m,

（1）,压缩因子,Z的意义：

。

Z与1的差值代表气,体对理想气体的偏差程度，理想气,体的Z1。

气,体,Chapter1,Gas,pVZnRTpVmZRT,

（2）,如何求Z：

Z不是特性参数，随气体状态而改变,Z=f（T,p）,RT,ZpVm,）,Tr,R（Tc,代入对比参数,r,r,c,r,r,c,c,T,V,pr,Z,pr,RTT,pcVV,）,r,T,Zf（Zc,pr,Zc:

Critical,compressionfactor,气,体,Chapter1,Gas,c,c,3T,8pcV,若满足范氏方程，则R,即Zc3/80.375,实验表明：

Ne,ArCH4CF4O2N2CO,0.310.290.290.280.290.290.30,Zcconst.,于是,Zf（pr,Tr）,处在相同对比状态的各种气体不仅有相近的物性,，,而且有相同的压缩因子。

于是许多人测定,Z,，结果确,是如此。

将测量结果绘制成图,压缩因子图,气,体,Chapter1,Gas,气,体,Chapter1,Gas,Tr=1,Z=0.25,r=1.5110101325PaVm=0.258.314JK-1mol-1304K解得：

Vm=5.6710-5m3mol-1,如何用图：

例,CO,2,（304K,110,