1、气体的 PVT 关系主要公式及使用条件1. 理想气体状态方程式 nRTMmpV)/(或 式中 p,V,T 及 n 单位分别为 Pa,m 3,K 及 mol。 m/Vn称为气体的摩尔体积,其单位为 m3 mol-1。 R=8.314510 J mol-1 K-1,称为摩尔气体常数。此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。2. 气体混合物(1) 组成摩尔分数 yB (或 xB) = A/n 体积分数 /m,Vym,式中 An 为混合气体总的物质的量。 A,表示在一定 T,p 下纯气体 A 的摩尔体积。 Am,Vy为在一定 T,p 下混合之前各纯组分体积的总和。(2) 摩尔质量 BBmix
2、/nMnyM式中 B 为混合气体的总质量, 为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。(3) Vpny/BB式中 pB 为气体 B,在混合的 T,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为 B的分压力。 V为 B 气体在混合气体的 T,p 下,单独存在时所占的体积。3. 道尔顿定律pB = yBp, B上式适用于任意气体。对于理想气体 VRTnp/B4. 阿马加分体积定律 nV/B此式只适用于理想气体。5. 范德华方程 RTbVap)(/(m2nn式中 a的单位为 Pa m6 mol-2,b 的单位为 m3 mol-1, a和 b皆为只与气体的种类有关的常数,称为范德华常数。此式适用于最高压力为几个 MPa 的中压范围内实际气体 p,V,T,n 的相互计算。6. 维里方程 .)/1(3m2mmVDCVBRTp及 pp上式中的 B,C ,D,及 B,C,D.分别称为第二、第三、第四维里系数,它们皆是与气体种类、温度有关的物理量。适用的最高压力为 1MPa 至 2MPa,高压下仍不能使用。7. 压缩因子的定义 )/()/(mRTpVnpZZ 的量纲为一。压缩因子图可用于查找在任意条件下实际气体的压缩因子。但计算结果常产生较大的误差,只适用于近似计算。