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14 3-4 理想混合气体.ppt

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本课件说明由理想气体组元构成的混合气体仍服从理想气体状态方程式;给出分压力定律与分体积定律,介绍质量分数、摩尔分数与体积分数三种成分表示法,并给出平均摩尔质量与平均气体常数的计算式,最后用绝热刚性容器中氧气与氮气混合的算例加以综合。

理想混合气体概念页,说明各组成气体均具理想气体性质时混合气体整体也符合状态方程
分压力定律与分体积定律示意图,说明各组元在同温同体积或同温同压力下的分压力与分体积
混合气体成分讲解页,给出质量分数、摩尔分数与体积分数三种数量份额的定义式
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第1页:理想混合气体的定义

如果混合气体中各组成气体(组元)都具有理想气体的性质,则整个混合气体也具有理想气体的性质,其 p、v、T 之间的关系也符合理想气体状态方程式,称为理想混合气体。

空气、天然气、燃气(烟气)等均为由多种气体组成的混合气体。

第2页:分压力定律与分体积定律

分压力定律
混合气体中某组元单独占有与混合气体相同的温度和体积时所产生的压力,称为该组元的分压力。
分体积定律
某组元单独处于与混合气体相同的温度和压力时所占据的体积,称为该组元的分体积。

第3页:混合气体的成分

  • 质量分数:第 i 种组元的质量 mi 与混合气体总质量 m 的比值
  • 摩尔分数:第 i 种组元的摩尔数 ni 与总摩尔数 n 的比值
  • 体积分数:第 i 种组元的分体积 Vi 与总体积 V 的比值

第4页:平均摩尔质量与平均气体常数

平均摩尔质量
按各组元摩尔分数加权平均得到混合气体的折合摩尔质量。
平均气体常数
由平均摩尔质量换算得到混合气体的折合气体常数。

第5页:气体混合算例

例题:绝热刚性容器用隔板分成两部分,左侧 A 容积 0.4 m^3,内有 0.4 MPa、15 ℃ 的氧气;右侧 B 容积 0.6 m^3,内有 0.4 MPa、15 ℃ 的氮气。抽去隔板让两种气体混合。

  • (1)求混合后容器内气体的温度和压力
  • (2)分析容器内气体状态是否发生变化

氧气、氮气可视为理想气体。

第6页:气体混合算例(续)

本页承接上页例题,列出氧气与氮气的比热容等数据,继续完成混合后温度与压力的计算。

源文件本页提取文字较少,计算过程详见原课件图示。

第7页:气体混合小结

本页为气体混合小结,源文件仅提取到页脚信息,主要内容为混合气体计算的要点归纳,建议对照原课件图片补充。

第8页:第3章要点回顾与绝热指数

本页回顾第3章结构:3-1 理想气体状态方程式至 3-6 理想气体的多变过程。

  • 单原子气体 γ = 1.67
  • 双原子气体 γ = 1.4
  • 多原子气体 γ = 1.29

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