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2023REPORTING最新物理化学课件天大第五版-真实气体2023•真实气体的基本概念•真实气体的热力学性质目录•真实气体的动力学性质•真实气体的扩散现象CATALOGUE•真实气体的表面现象•真实气体在相变过程中的特性2023REPORTINGPART01真实气体的基本概念真实气体的定义01真实气体是指实际存在的气体,其分子间存在相互作用力,与理想气体有所不同02真实气体在一定条件下可以近似为理想气体,但其分子间相互作用力和分子本身体积不可忽略真实气体与理想气体的区别理想气体假设分子间无相互作用力,真实气体则存在分子间相互作用力理想气体假设分子本身体积可忽略不计,真实气体则不能忽略分子本身体积对气体的影响真实气体的状态方程真实气体的状态方程是描述气体状态变量之间关系的方程,通常形式为PV=nRT,其中P表示压强,V表示体积,n表示摩尔数,R表示气体常数,T表示温度真实气体的状态方程与理想气体的状态方程有所不同,需要考虑分子间相互作用力和分子本身体积的影响2023REPORTINGPART02真实气体的热力学性质真实气体的内能总结词详细描述真实气体的内能是指气体内部所有分子动能和势能的真实气体的内能是气体热力学状态的重要参数之一,它总和,与温度、体积和物质的量有关反映了气体内部微观粒子所具有的能量根据热力学的知识,真实气体的内能与温度、体积和物质的量有关当温度升高时,气体分子的平均动能增大,导致内能增加;而当体积增大时,分子间的平均距离增大,势能增大,也会导致内能增加物质的量越大,气体的内能也越大因此,在等温、等压条件下,真实气体的内能随物质的量增加而增加真实气体的熵总结词熵是描述气体混乱度的物理量,表示气体分子运动的无序程度在等温、等压条件下,气体的熵随物质的量增加而增加详细描述熵是热力学中用于描述系统混乱度的物理量,它表示系统内部微观粒子运动的无序程度对于真实气体,熵的大小反映了气体分子运动的无序程度在等温、等压条件下,随着气体物质的量增加,气体分子之间的相互作用和相互碰撞更加频繁,导致分子运动的无序程度增加,因此气体的熵也随物质的量增加而增加真实气体的焓总结词焓是描述气体能量的物理量,包括分子动能和势能两部分在等温、等压条件下,气体的焓随物质的量增加而增加详细描述焓是热力学中用于描述系统能量的物理量,对于真实气体,焓包括气体内部所有分子动能和势能的总和在等温、等压条件下,随着气体物质的量增加,气体分子的平均动能和势能均增大,因此气体的焓也随物质的量增加而增加了解真实气体的热力学性质对于研究其相变和化学反应等过程具有重要意义2023REPORTINGPART03真实气体的动力学性质分子运动论的基本概念分子大小气体分子的大小通常以平均自由程分子运动论来衡量,平均自由程是指一个分子在连续两次碰撞之间所走的平均距分子运动论是研究气体分子运动离的学说,它认为气体由大量分子组成,这些分子在不停地做无规则热运动分子速度气体分子的速度分布遵循麦克斯韦分布,即大多数分子的速度都很小,高速运动的分子所占比例较小气体分子的平均速率平均速率碰撞频率气体分子的平均速率是指气体分子在气体分子的碰撞频率是指单位时间内单位时间内所走的平均距离,它与温分子之间的碰撞次数,它与分子的大度有关,温度越高,分子的平均速率小、速度和气体压强有关越大速率分布气体分子的速率分布可以用速率分布函数来表示,该函数描述了不同速率下的分子所占的比例气体分子的碰撞频率弹性碰撞和非弹性碰撞01气体分子之间的碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞,弹性碰撞只改变分子的速度方向,而不改变其大小;非弹性碰撞则可能使分子速度减小甚至停止碰撞参数02描述气体分子碰撞频率的参数有碰撞截面和碰撞频率常数,碰撞截面是指两个分子发生碰撞时所占据的几何空间大小,而碰撞频率常数则与分子速度和温度有关气体压强03气体压强是气体分子碰撞的宏观表现,它与气体分子的密度、温度和碰撞频率有关,可以用理想气体状态方程和气体动理论来描述2023REPORTINGPART04真实气体的扩散现象扩散现象的分类010203自扩散互扩散热扩散物质在自身浓度梯度下,两种不同物质在各自浓度由于温度梯度引起的物质由高浓度区域向低浓度区梯度下,由高浓度区域向迁移现象域的迁移现象低浓度区域的迁移现象扩散系数扩散系数是描述物质在介质中扩散系数可以通过实验测定,扩散系数与物质的分子量、分扩散能力的物理量,其大小取是物质的重要物性参数之一子尺寸、分子间的相互作用力决于物质的性质、温度、压力等因素有关和介质等因素影响扩散系数的因素温度压力温度升高,分子热运动增强,扩散系数增压力增大,分子间碰撞频率增加,有利于大扩散,扩散系数增大介质性质浓度介质的粘度、分子间作用力等性质对扩散浓度差是扩散的驱动力,浓度梯度越大,系数有影响粘度大或分子间作用力大的扩散越快,扩散系数越大介质,扩散系数较小2023REPORTINGPART05真实气体的表面现象表面张力的概念表面张力液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力表面张力产生的原因液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的引力大于斥力,从而形成表面张力表面张力的单位表面张力通常以牛顿为单位,也可以用达因、达因-秒等单位表示表面张力的影响因素温度物质种类气体压力温度升高,表面张力降低;不同物质具有不同的表面气体压力增大,表面张力温度降低,表面张力增大张力,例如水、油、酒精减小;气体压力减小,表等具有不同的表面张力面张力增大表面活性剂的作用降低表面张力形成胶束乳化作用起泡和消泡作用当表面活性剂浓度达到表面活性剂能够降低液表面活性剂可以将一种在某些情况下,表面活一定值时,会在液体表体的表面张力,使其更液体均匀地分散在另一性剂可以促进气泡的形面形成胶束,增加表面容易润湿和铺展种液体中,形成乳状液成或消除已存在的气泡的黏附力2023REPORTINGPART06真实气体在相变过程中的特性相变过程的概念相变过程相变点相平衡物质从一种相态转变为另一种相物质发生相变的温度和压力点,在一定的温度和压力下,物质的态的过程,如气态转变为液态或如水的冰点为0°C和1个大气压不同相态可以共存,形成一个平固态,液态转变为固态或气态,衡状态固态转变为液态或气态相变过程中的热力学性质热容在相变过程中,物质吸收或释放热量时温度的变化,表示物质热稳定性的变化熵物质在相变过程中熵的变化,表示物质内部无序度的变化焓物质在相变过程中焓的变化,表示物质能量的变化相变过程中的动力学性质扩散系数物质在相变过程中扩散系数的变化,表示物质传递速度的变化反应速率物质在相变过程中反应速率的快慢,表示物质化学反应速度的变化2023REPORTINGTHANKS感谢观看。