气体的pVT关系

物理化学第一章气体的pVT关系思维导图，包括理想气体状态方程、理想气体混合物、真实气体的液化及临界参数、真实气体状态方程、对应状态原理及普遍化压缩因子等内容。

气体的pVT关系

• 理想气体
  • 理想气体状态方程
    • 理想气体状态方程
      • 波义尔定律
        • pV=常数
      • 盖-吕萨克定律
        • V/T=常数
      • 阿伏伽德罗定律
        • V/n=常数
      • pV=nRT
    • 理想气体模型
      • 分子间力 F=-dE(r)/dr
      • 理想气体模型
        • ①分子间无相互作用力
        • ②分子本身不占有体积
    • 气体摩尔常数
      • R=8.314J/mol·K
  • 理想气体混合物
    • 道尔顿定律
      • pB=nBRT/V
    • 阿马加定律
      • yB=nB/n=pB/p=VB/V
• 真实气体
  • 真实气体的液化及临界参数
    • T<Tc
      • Vm=n(g)Vm(g)+n(l)Vm(l)
    • T=Tc
      • 临界状态，随着T↑，气液相界面消失
    • T>Tc
      • 无法被液化，等温线为光滑曲线
  • 真实气体状态方程
    • pVm随p的变化情况
      • ①线性增加（高于波义耳温度）
      • ②先不变后增加（等于波义耳温度）
      • ③先下降后上升（低于波义耳温度）
      • 波义耳温度一般为气体临界温度的2~2.5倍
    • 范德华方程(a,b为范德华常数)
      • [p+(n^2a)/V^2](V-nb)=nRT
        • 符合的气体称为范德华气体
    • 维里方程
      • pVm=RT(1+Bp+Cp^2+Dp^3+……)
      • pVm=RT(1+B‘/Vm+C'/V^2m+D'/V^3m……)
      • B,C,D、B',C',D'都是维里系数，是T的函数
    • 其他重要方程
      • R-K方程
        • 适用于烃类等非极性气体，T、p范围较宽。对极性气体精度差。
      • B-W-R方程
        • 适用于碳氢化合物及其混合物的计算，气液相都适用。
      • 贝赛罗方程
        • 在范德华方程基础上结合了T对分子间距的影响而提出。
• 对应状态原理及普遍化压缩因子
  • 压缩因子
    • Z=Vm(真实)/Vm(理想)
    • Zc=PcVm,c/RTc
      • Z=3/8=0.375(范德华气体)
  • 对应状态原理
    • Pr=8Tr/(3Vr-1)-3/Vr^2(普遍化范德华方程)
  • 普遍化压缩因子图
    • Z=Zc(PrVr)/Tr
      • Z=f(Pr,Tr)双参数普遍化压缩因子图