物理化学 第一章 气体 宿州学院生物与食品工程学院.

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物理化学 第一章 气体 宿州学院生物与食品工程学院

一、物质的聚集状态 第一章 气 体(P、V、T关系) ◆三种主要的聚集状态 气体(g)、液体(l)和固体(s) 气体和液体——流体(fl ) 1-1 引言 一、物质的聚集状态 ◆三种主要的聚集状态 气体(g)、液体(l)和固体(s) 气体和液体——流体(fl ) 液体和固体——凝聚相(cd) 2

物质为什么会呈现出不同的聚集状态? 3

二、分子的运动 ◆ 物质是由分子构成的。 ◆ 一方面分子处于永不休止的热运动之中,主要是分子的平动、转动和振动 —— 无序的起因; ◆ 另一方面,分子间存在着色散力、偶极力和诱导力,电子云之间的斥力,有时还可能有氢键或电荷转移,—— 使分子趋向于有序排列。 4

分子的热运动和分子间力这两方面的相对强弱不同,物质就呈现不同的聚集状态,并表现出不同的宏观性质。 5

三、 气体的P、V、T关系 ◆ pVT 关系,即一定数量物质的压力、体积和温度间的依赖关系。 (1) 直接实验测定 (1) 直接实验测定 (2) 经验半经验方法 构作具有一定理论基础又经过合理简化的半经验模型,或是有一定物理意义的经验模型。 6

四、PVT 关系研究简史 ◆ 1643年,托里拆里测定大气压力实验; ◆ 1662年,波义耳, 1676年,马略特分别根据各自实验,归纳得出恒温下压力与体积呈反比关系; ◆ 100多年后,盖–吕萨克得出恒压下体积与温度呈正比关系;

◆ 1881年,范德华提出可以描述气液相变的状态方程;使 pVT 关系的研究进入近代阶段 ◆ 1869年,安德鲁斯对CO2液化的实验测定; ◆ 1881年,范德华提出可以描述气液相变的状态方程;使 pVT 关系的研究进入近代阶段 ◆ 1927年,乌尔息尔第一次由统计力学导出范德华方程; ◆ 30年代末,以梅逸为代表的一些科学家,导出了非理想气体的维里方程; ◆ 50年代以后,统计力学的研究逐步将注意力转向高密度气体和液体的状态方程。 8