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1、理想气体,实际气体,压强不太高,温度不太低,忽略分子的体积与分子间的引力,理想气体,*5-9 真实气体 范德瓦尔斯方程,一、真实气体等温线,CO2 等 温 线,临界压强,临界等温线,临界温度,临界点,临界体积,饱和蒸气,在非常温或非常压的情况下，气体就不能看成理想气体。,饱和蒸气压（汽液共存时的压强）与体积无关。,临界点以下汽体可等温压缩液化，以上气 体不能等温压缩液化。,真实气体的等温线可以分成四个区域:汽态区(能液化)，液汽共存区，液态区，气态区(不能液化)。,在临界等温曲线的拐点处的温度、压强、体积分别称为临界温度、临界压强 和临界体积。,分子力：,分子间在距离较近时表现为斥力，距离较远
2、时表现为引力。,1.分子力,二、范德瓦尔斯方程,1mol 理想气体的状态方程可写成,分子有大小时，则每个分子活动的自由空间必然小于Vm，因此可从Vm 中减去一个反映分子咱占有体积的修正量b，状态方程改写为,2.对体积的修正,每个分子可以自由活动的空间体积。理想 气体，分子无大小，故它也是容器的体积。,实际测量值。,刚性球,1mol 气体分子的空间体积为,一对分子空间体积为,修正量b的确定,1mol理想气体物态方程,完成了第一步的修正。,3.对压强的修正,理想气体,P 为分子碰壁的平均作用力,动量定理,真实气体,器壁,修正为,内压强,基本完成了第二步的修正,由于分子之间存在引力而造成对器壁压强减
3、少,内压强1)与碰壁的分子数成正比2)与对碰壁分子有吸引力作用的分子数成正比,即,写成,与分子的种类有关,需实际测量,1mol范德瓦尔斯气体状态方程为,a和b是与分子有关的修正因子,需查表。,对质量为m 任何实际气体：,三、范德瓦尔斯方程的等温线和真实气体的等温线,a.二者均有一条临界等温曲线，在之上（温度很高）二者比较接近,过饱和蒸气,过热液体,不可能实现,b.在临界等温线以下，二者差别比较大。真实气体有液化过程，是一条平直的虚线AB；而范德瓦尔斯等温线是图示的 曲线。,在临界等温曲线的拐点处的温度、压强、体积等实验数据可求出a，b。,1mol 范德瓦尔斯物质的临界等温曲线方程,据拐点的数学条件,解出,四、临界点,选择进入下一节 5-0 教学基本要求 5-1 热运动的描述 理想气体模型和物态方程 5-2 分子热运动和统计规律 5-3 理想气体的压强和温度公式 5-4 能量均分定理 理想气体的内能 5-5 麦克斯韦速率分布律*5-6 麦克斯韦-玻耳兹曼能量分布律 重力场中粒 子按高度的分布 5-7 分子碰撞和平均自由程*5-8 气体的输运现象*5-9 真实气体 范德瓦尔斯方程,
