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1、理想气体模型:微观上不考虑分子本身体积与分子间相互作用力,宏观上始终遵循的气体;气体分子之间平均距离相当大,分子体积与气体的总体积相比可忽略不计;分子之间无作用力;分子之间相互碰撞及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞;当气体压力不太高,温度不太低时,气体分子间的作用力及分子本身体积可忽略,气体可作为理想气体;实际气体范德瓦尔方程: 或 式中a与b为范德瓦尔常数,与分子大小与相互作用力有关,随物质不同而异,可由实验方法确定;考虑到分子之间吸引力的修正值,考虑到分子本身所占体积的修正值;把在任何温度压力下均服从范德瓦尔方程的气体称为范德瓦尔气体;适用范围:中低压范围,高压下有一定误差;范德瓦尔方程式近
2、似地反映了实际气体性质方面的特征,为实际气体状态方程的研究开拓了道路;不同气体存在着不同的分子间聚集态,分子间力的变化错综复杂,因此R-K方程、BWR方程、M-H方程、维里方程等等都有一定的应用范围;R-K方程:a与b是各种物质的固有常数,可以从p、v、T实验数据拟合求得;缺乏这些数据时可用临界参数求取近似值:特点:应用简便,对气液相平衡与混合物的计算十分成功;适用范围:适用于烃类、N2、H2等非极性气体,且精度很高,即使在高压下误差仍很小,对NH3、H2Og等极性分子气体误差较大;维里方程,以幂级数形式表达: 体积幂级数式中B、C、D是温度的函数,分别称为第二、第三、第四等维里系数; 压力幂
3、级数用统计力学方法导出维里系数,并赋予维里系数物理意义:第二维里系数表示两个分子相互作用,第三维里系数表示三个分子相互作用,以此类推;适用范围:一般略去第三维里系数及以后的高次项,不适用于高压情况;维里方程的另一个特点:截取不同项数可满足不同精度要求;例如在低压下,只要截取方程的前两项,就能得到较满意的精度;在高密度区的精度不高;压缩因子:临界温度:临界温度以上,无论压力有多高,气体都不能被液化;临界温度是判断气体能否液化的依据;临界参数:临界点时的参数为临界参数;如临界压力、临界温度、临界比容等;1.比照参数:状态参数与临界状态同名参数的比值;:由范德瓦尔方程与比照参数可得:由比照态方程知,同类物质相近或一样的各种气体,比照参数中假设有两个相等,那么第三个比照参数也相等,物质也处于对应状态中;Z为压缩因子;压缩因子求法:1.临界压缩因子:2.压缩因子:由此式可知,压缩因子、压缩因子图与气体种类有关;压缩因子图:工程上常用多种相近的气体做实验,将所得结果的平均值作出随、而变化的线图;通用压缩因子图:取时获得的压缩因子图即为通用压缩因子图;可由、在通用压缩因子图中获得任意气体的z值,这是因为实际气体;表示实际气体难压缩的程度:在压力、温度、摩尔气体常数一样的条件下,有,实际气体比理想气体易压缩;,实际气体比理想气体难压缩;,实际气体符合理想气体性质;第 5 页