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天津大学物理化学教研室《物理化学》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解试读：
第1章 气体的pVT关系
1.1 复习笔记
一、理想气体
理想气体是指在任何温度、压力下符合理想气体模型，或服从理想气体状态方程的气体。
1．理想气体模型的微观特征（1）分子间无作用力；（2）分子本身不占有体积。
2．理想气体状态方程或 3
式中，p、V、T、n的单位分别为Pa，m，K和mol；称为3-1气体的摩尔体积，单位为m·mol；R称为摩尔气体常数，适用于所-1-1有气体，其值为8.314472 J·mol·K。
该方程适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。
二、理想气体混合物
1．混合物的组成表示（1）物质B的摩尔分数x或y定义为：
式中，表示混合气体总的物质的量。
一般用y表示气体混合物的摩尔分数，用x表示液体混合物的摩BB尔分数。（2）物质B的体积分数定义为：
式中，表示在一定T、p下纯气体B的摩尔体积；为在一定T、p下混合之前各纯组分体积的总和。（3）物质B的质量分数定义为：
式中，示混合气体的总质量；m表示组分B的质量。B（4）混合物的平均摩尔质量为：
式中，表示混合气体的总质量；表示混合气体总的物质的量。
上述各式适用于任意的气体混合物。
2．道尔顿定律（1）混合气体中某一组分B的分压力为：
式中，y为组分B的摩尔分数；p为总压力。p也称为B的分压。BB
而总压力为各种气体分压力之和，即。
上述公式适用于所有气体混合物，包括高压下远离理想状态的真实气体混合物。（2）对于理想气体混合物：（道尔顿定律）
此公式适用于理想气体混合物，对于低压下的真实气体混合物也可近似适用。
3．阿马加分体积定律
式中，为气体混合物中物质B的分体积。
阿马加定律表明理想气体混合物的体积具有加和性。
该定律适用于理想气体混合物，对于低压下的真实气体混合物也可近似适用。
三、真实气体的液化及临界参数
1．液体的饱和蒸气压（1）人们把液体与其蒸气达成的一种动态平衡称为气-液平衡，将处于气-液平衡时的气体称为饱和蒸气，液体称为饱和液体，饱和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压；（2）真实气体由于分子间的作用力才会产生液化现象；理想气体分子间没有相互作用，在任何温度、压力下都不可能液化。
2．真实气体特征（1）分子间有相互作用力；（2）分子本身占有体积。
3．临界参数（1）临界温度T：液体在某个特殊温度以上，不论加多大压力，c都不能使气体液化，这个温度为临界温度；（2）临界压力p：临界温度T时的饱和蒸气压；cc（3）临界摩尔体积V：在临界温度和临界压力下物质的摩尔体m积；（4）临界状态：物质处于临界温度、临界压力下的状态。
四、真实气体状态方程
1．真实气体的pV-p图及波义尔温度m
不同气体pV-p曲线随压力的变化可以分为三种类型：m（1）pV随p的增加而单调增加；m（2）随p增加，pV开始不变，然后增加；m（3）随p增加，pV先下降，后上升。m
同一种气体在不同温度下，pV–p曲线也可以出现这三种类m 型，任何气体都有一个特殊的温度，称为波义尔温度。
定义：当满足的温度T称之为波义尔温度，波义B尔温度一般为临界温度的2～2.5倍。
2．范德华方程
采用硬球形模型处理真实气体，导出适于中低压力下的真实气体状态方程-范德华方程为：
将代入范德华方程，得出适用于气体物质的量为n的范德华方程：6 -2
式中，a，b称为范德华常数，的单位为Pa·m·mol，b的单位3 -1为m·mol。和b只与气体的种类有关，与温度无关。
适用于最高压力为几个MPa的中压范围内的真实气体p，V，T，n的相互计算。
3．维里方程及
式中，B, C, D, …及B’,C’,D’, …分别称为第二、第三、第四……维里系数，维里系数是温度T的函数，并与气体本性有关。
适用于最高压力为1 MPa至2 MPa范围内的气体，不适用于高压下的气体。
4．对应状态原理及压缩因子图（1）定义：，称p为对比压力；V为对比体积；rrT为对比温度。三者统称为气体的对比参数，三者量纲均为一。r（2）对应状态原理：当不同气体有两个对比参数相等时，第三个对比参数也将相等。（3）压缩因子Z
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]