一级结构工程师基础考点：理想气体(2)

　　在实际工作中常遇到多组分的气体混合物，其中某一组分气体B对器壁所施加的压力，称为该气体的分压(pB)，它等于相同温度下该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。混合气体的压力组分的气体的分压之和，此经验规则称为道尔顿分压定律(图1-2)，其数学表达式为：

　　p=ΣpB

　　(1.1.2)

　　如组分气体和混合气体的物质的量分别为和，则它们的压力分别为：

　　pB=nbRT/V(1.1.2a)

　　p=nRT/V(1.1.2b)

　　式中：为混合气体的体积。将式(1.1.2a)除以式(1.1.2b)，可得下式：

　　pB/p=nB/n

　　或　　　　　　pB = nBRT/V(1.1.3)

　　式中：(nB/n)为组分气体B的摩尔分数。式(1.1.3)为分压定律的另一种表达形式，它表明混合气体中任一组分气体B的分压(pB)等于该气体的物质的量分数与总压之积。

　　工业上常用各组分气体的体积分数表示混合气体的组成。由于同温同压下，气态物质的量与它的体积成正比，不难导出混合气体中组分气体B的体积分数等于物质B的摩尔分数：

　　VB/V = nB/n(1.1.4)

　　式中：VB、V分别表示组分气体B和混合气体的体积。把式(1.1.4)代入(1.1.3)式得下式：

　　pB = (VB/V)p

　　在确定的温度、压力条件下，混合气体的体积等于所含各种气体的分体积之和。

　　气体扩散定律

　　同温同压下各种不同气体扩散速度与气体密度的平方根成反比。A气体扩散速度：B气体扩散速度=√(根号下)B气体分子质量：√(根号下)A气体分子质量

　　真实气体

　　压缩因子

　　描述真实气体的pVT性质中，最简单，最直接，最准确，使用的压力范围也最广泛的状态方程，是将理想气体理想状态方程用压缩因子Z加以修正。

　　即：pV=ZnRT

　　由此可知，压缩因子的定义为：

　　Z=pV/nRT=pVm/RT

　　压缩因子是无量纲量。很显然，Z的大小反映出真实气体对理想气体的偏差程度 即Z等于Vm(真实)除以Vm(理想)对于理想气体，在任何温度压力下Z恒等于1。

　　当Z<1时，说明真实气体的Vm比同样条件下理想气体的为小，此时真实气体比理想气体易于压缩;

　　当Z>1时，说明真实气体的Vm比同样条件下理想气体的为大，此时真实气体比理想气体难于压缩。由于Z反映出真实气体压缩的难易程度，所以将它称为压缩因子。

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