一級結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)考點(diǎn)：理想氣體(2)

　　在實(shí)際工作中常遇到多組分的氣體混合物，其中某一組分氣體B對器壁所施加的壓力，稱為該氣體的分壓(pB)，它等于相同溫度下該氣體單獨(dú)占有與混合氣體相同體積時所產(chǎn)生的壓力。混合氣體的壓力組分的氣體的分壓之和，此經(jīng)驗(yàn)規(guī)則稱為道爾頓分壓定律(圖1-2)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　p=ΣpB

　　(1.1.2)

　　如組分氣體和混合氣體的物質(zhì)的量分別為和，則它們的壓力分別為：

　　pB=nbRT/V(1.1.2a)

　　p=nRT/V(1.1.2b)

　　式中：為混合氣體的體積。將式(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)為組分氣體B的摩爾分?jǐn)?shù)。式(1.1.3)為分壓定律的另一種表達(dá)形式，它表明混合氣體中任一組分氣體B的分壓(pB)等于該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與總壓之積。

　　工業(yè)上常用各組分氣體的體積分?jǐn)?shù)表示混合氣體的組成。由于同溫同壓下，氣態(tài)物質(zhì)的量與它的體積成正比，不難導(dǎo)出混合氣體中組分氣體B的體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)：

　　VB/V = nB/n(1.1.4)

　　式中：VB、V分別表示組分氣體B和混合氣體的體積。把式(1.1.4)代入(1.1.3)式得下式：

　　pB = (VB/V)p

　　在確定的溫度、壓力條件下，混合氣體的體積等于所含各種氣體的分體積之和。

　　氣體擴(kuò)散定律

　　同溫同壓下各種不同氣體擴(kuò)散速度與氣體密度的平方根成反比。A氣體擴(kuò)散速度：B氣體擴(kuò)散速度=√(根號下)B氣體分子質(zhì)量：√(根號下)A氣體分子質(zhì)量

　　真實(shí)氣體

　　壓縮因子

　　描述真實(shí)氣體的pVT性質(zhì)中，最簡單，最直接，最準(zhǔn)確，使用的壓力范圍也最廣泛的狀態(tài)方程，是將理想氣體理想狀態(tài)方程用壓縮因子Z加以修正。

　　即：pV=ZnRT

　　由此可知，壓縮因子的定義為：

　　Z=pV/nRT=pVm/RT

　　壓縮因子是無量綱量。很顯然，Z的大小反映出真實(shí)氣體對理想氣體的偏差程度 即Z等于Vm(真實(shí))除以Vm(理想)對于理想氣體，在任何溫度壓力下Z恒等于1。

　　當(dāng)Z<1時，說明真實(shí)氣體的Vm比同樣條件下理想氣體的為小，此時真實(shí)氣體比理想氣體易于壓縮;

　　當(dāng)Z>1時，說明真實(shí)氣體的Vm比同樣條件下理想氣體的為大，此時真實(shí)氣體比理想氣體難于壓縮。由于Z反映出真實(shí)氣體壓縮的難易程度，所以將它稱為壓縮因子。

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