气体的PVT关系主要公式及使用条件.docx

气体的PVT关系主要公式及使用条件气体的PVT关系主要公式及使用条件 1. 理想气体状态方程式 pV=(m/M)RT=nRT或 pVm=p(V/n)=RT 式中p，V，T及n单位分别为Pa，m3，K及mol。 Vm=V/n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 组成 摩尔分数 yB (或xB) = nB/ånA A体积分数 jB=yBV*m,B/åyAAV*m,A式中ånA 为混合气体总的物质的量。VA*m,A表示在一定T，p下纯气体A的摩尔体积。åyAV*m,A为在一定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。 A 摩尔质量 Mmix=åyBBMB=m/n=åMBBB/ånBB式中 m=åmBB 为混合气体的总质量，n=ånB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。 yB=nB/n=pB/p=VB/V*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。VB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，p=*åBpB 上式适用于任意气体。对于理想气体 pB=nBRT/V 4. 阿马加分体积定律 VB=nBRT/V*此式只适用于理想气体。 5. 范德华方程 (p+a/Vm)(Vm-b)=RT222(p+an/V)(V-nb)=nRT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 pVm=RT(1+B/Vm+C/Vm+D/Vm+.)23及 pVm=RT(1+B'p+C'p2+D'p3+. .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 Z=pV/(nRT)=pVm/(RT) Z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。