气体的PVT关系主要公式及使用条件

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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

（1）组成

nB/nAA摩尔分数 yB (或xB) =

体积分数 ByBVm,ByV/AAm,A

式中

nAAV 为混合气体总的物质的量。m,A表示在一定T，p下纯气体A的摩尔体积。

yVAAm,A为在一定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。

（2）摩尔质量

MmixyBMBm/nMB/nBBBB

nnBB式中

mmBB 为混合气体的总质量，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。

（3） 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

ppBBpB = yBp，

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

2(pa/Vm)(Vmb)RT

(pan2/V2)(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

23pVmRT(1B/VmC/VmD/Vm......)

''2'3及 pVmRT(1BpCpDp......)

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。

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