物质的状态

道尔顿分压定律

“无电抗的混合气体的总压力施加等于单个气体的分压之和。

p_总= ' p_1 + p_2 + p_3 +”…

让我们假设温度T,三个气体(封闭体积V)施加压力p₁p₂和p₃分别。然后

“p_1 = (n_1RT) / V”

“p_2 = (n_2RT) / V”

“p_3 = (n_3RT) / V”

现在,p_总= ' p_1 + p_2 + p_3 + '

' = p_1 = (n_1RT) / V + p_2 = (n_2RT) / V + p_3 = (n_3RT) / V '

' = (n_1 +甲烷+ n_3) (RT) / V '

在划分p₁通过p_总我们得到了

”(p_1) / (p_ (t \ \助教阿\ l)) ' ' = ((n_1) / (n_1 +甲烷+ n_3)) (RTV) / (RTV) '

' = (n_1) / (n_1 +甲烷+ n_3) = (n_1) / n = x_1 '

这里,x₁被称为第一气体的摩尔分数。

因此,p₁= x₁p_总

p₂= x₂p_总

p₃= x₃p_总

气体是由大量的全同粒子(原子或分子)。这些粒子是如此的小,如此远,粒子的实际体积相比可以忽略不计它们之间的空间。这种假设解释了气体的压缩性。
没有气体的粒子之间的引力在普通温度和压力。
气体的粒子总是在不断和随机运动。因此,气体没有固定的形状。
气体的粒子在所有可能的方向直线移动。他们相互碰撞和容器的墙在他们的运动。对容器壁的碰撞粒子的原因产生的气体压力。
气体分子的碰撞是完全弹性的。这意味着,总能量的分子碰撞前后保持不变。可能有碰撞粒子之间的能量交换,个人的能量也会改变,但他们的能量的总和保持不变。有损失的动能,将停止和气体分子的运动就会安定下来。但它不会发生在现实生活中。
在任何特定的时间,不同的粒子有不同的速度,因此不同的动能。
气体分子的平均动能是直接与绝对温度成正比。加热气体,颗粒的动能增加,他们罢工的墙壁容器更频繁,因此施加更大的压力。

当pV图和p策划对于理想气体,我们得到一条直线平行于轴。但真正相同的图与理想气体显示变化的行为。在H的情况下₂和他,pV值的增加增加压力p。甲烷和一氧化碳,pV减少最初的价值;其次是增加其价值增加的压力。

当压强与体积的图形绘制,图形对实际气体偏离理想气体。在高压下,真实气体的体积比的理想气体。但是在低压,测量和计算量的方法。

偏离理想的行为是因为分子相互作用。气体分子在高压下非常接近对方。在这一点上,分子相互作用开始操作。在这一点上,分子不罢工的全面影响,因为他们的集装箱拖回其他分子由于分子之间的引力。因此,施加的压力气体低于理想气体施加的压力。

p_总= p_真正的+”(一个^ 2)/ (V ^ 2) '

在这里,一个是一个常数。

在高压下,排斥力也变得重要,因为分子非常接近对方。排斥力使分子像小但令人费解的球体。现在,体积限制V - nb的V,在nb大约是总量被分子本身。现在,上述方程可以写成:

”(p +(一个^ 2)/ (V ^ 2)) (V-nb) = nR \ T '

这个方程被称为范德瓦耳斯方程。在这里,n是摩尔数。a和b常数称为范德瓦耳斯常数和其价值取决于气体的特性。a的值是衡量大小的分子间吸引力的力量和独立于温度和压力。

在非常低的温度下分子间作用力变得重要。

偏离理想行为可以测量的压缩因子Z,这可以由以下方程。

' Z = (pV) / (nR \ T) '

真实气体的温度遵循理想气体定律在一个可观的压力称为波义耳温度或博伊尔。它取决于气体的性质。高于他们的博伊尔点,真实气体显示积极的偏离理想和Z值都大于1。波义尔温度以下,真实气体首先显示减少Z值越来越大的压力,达到一个最小值。因此,在高温低压气体表现出理想的行为。

“Z = (pV_ (re \ al)) / (nR \ T) '

如果天然气显示理想的行为

V_理想的“= (nR \ T / p”

用这个值在以前的方程,我们得到

“Z = (V_ (re \ al)) / (V_ (id \ ea \ l))”

可以说,压缩系数的比例实际气体的摩尔体积的摩尔体积。