请教一个气体压力的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/05 05:11:03
毕业多年,好多概念个关系忘记了,现在要整理一下思路,有以下几个问题待解决:
1.关于气体临界温度的感念。具体说来是某一气体的临界温度是35°C,那么这个数字的感念和意义是什么
2.临界压力,同上。
3.我记得气体的压力和温度存在一个关系,用一条直线表示,该直线在温度与压力的XY坐标轴上有一个斜率,斜率代表了该气体的什么关系?
4.所有气体都有相应的这个直线和相应的斜率,它们的反向延长线好象都相交于一点,该点就是绝对0度(-273°C),对吗?请给出任意两种常用气体的参数,或该气体所对应直线的两个坐标点。
5.氧化二氮的沸点是-88.5°C,蒸汽压100KPa(-88.5°C),500KPa(-58°C),能否计算出该气体在20°C、30°C、40°C 3个温度下液态的最小压力是多少。
请把问题详细回答,我还会追加分数,谢谢

1、2 物质的气液相界面存在函数关系f(T,p)=0,T为温度,p为该温度的饱和蒸汽压。随着温度上升,气体平衡压强一般会增大(平衡点在相图中的f(T,p)=0曲线上右移),气体的密度变大。当温度和压强增大到一定程度,气相的密度增大到和该温度下的液相一样时,气液两相已经没有差别,相界面消失,平衡点移到f(T,p)=0曲线的最右端。这一点就是临界点,对应的T、p分别是临界温度、临界压强。相图中这一点右方的区域所表示的状态既不是气态,也不是液态,而是超临界流体。它集液体的溶解性和气体的流动性等优点于一身,并有很多特殊的性质,在特殊反应溶剂、超临界萃取等方面有广泛的应用。

3、4 根据理想气体状态方程pV=nRT,p/T=nR/V,理想气体体积V一定时,p-T成线性关系,nR/V即直线的斜率。因为p=nRT/V,当T->0K时,p->0,所有直线都交于一点。但是这些推断仅限于理想情况下,实际气体的T、p不成线性关系,它们的关系可以用范德华方程等来描述,在p-T曲线上切线的斜率也一般不会交于(0K,0Pa)点。如果用理想气体来近似描述,p-T直线的斜率nR/V是可以直接计算的,但是这样的直线有无数条,需要已知气体的物质的量和气体体积,如果缺少其中之一,就无法描述p-T的直线关系。

5 如果是非平衡态,将液体上方的蒸汽抽走,形成真空,液面上及液体的最小压强理论上可以趋近于0,当然这时液体会沸腾。平衡态下的最小压强是可求的,就是该温度下的饱和蒸汽压。

根据克劳修斯-克拉贝龙方程ln(p1/p2)=-ΔHm(vap)/R(1/T1-1/T2),其中ΔHm(vap)是摩尔汽化焓。

代入数据p1=100kPa,T1=184.7K,p2=500kPa,T2=215.2K,计算可得-ΔHm(vap)/R=-2097.4K,

再将T2=293.2K、303.2K、313.2K分别代入克-克方程,得相应的p2=6683.5kPa、8462.0kPa、10553.4kPa,即在20°C、30°C、40°C 3个温度下饱和蒸汽压分别是6683.5kPa、8462.0kPa、10553.4kPa。

楼主写的“压力”应该是“压强”吧

???