绪论化学二、物理化学要解决的问题化学反应的方向与限度问题－热力学化学反应进行的速率和机理问题－动力学物质的性质与其结构之间的关系问题－物质结构三、物理化学研究的方法热力学方法量子力学的方法统计的方法物理化学课程的内容四、物理化学的建立与发展十九世纪中叶形成：1887年俄国科学家W.Ostwald（1853～1932）和荷兰科学家J.H.van’tHoff（1852～1911）合办了第一本“物理化学杂志”。二十世纪迅速发展：新测试手段和新的数据处理方法不断涌现，形成了许多新的分支学科，如：热化学，化学热力学，电化学，溶液化学，胶体化学，表面化学，化学动力学，催化作用，量子化学和结构化学等。学科间相互渗透、相互结合，形成了许多极具生命力的边缘学科，第一章气体的pVT性质100℃、101325Pa下水蒸气的体积大致是水体积的1603倍§1.1理想气体状态方程以上三式结合理想气体状态方程理想气体状态方程也可表示为：过程方程当理想气体经一过程从状态1变到状态2，则理想气体模型及定义themodleanddefinitionofidealgas（2）理想气体模型3.摩尔气体常数RmolegasconstantR§1.2理想气体混合物3)体积分数BBdefVB/V=xBV*m,B/xBV*m,B（单位为1）B=1（V*m为混合前纯物质的摩尔体积）pV=nRT=(nB)RT及pV=（m/Mmix)RT式中：m混合物的总质量Mmix混合物的摩尔质量混合气体（包括理想的和非理想的）的分压定义：pB＝yBp式中：pBB气体的分压p混合气体的总压∑pB＝∑yBpyB=1p=pB混合理想气体：4.阿马加定律Amagat’sLaw阿马加定律表明理想气体混合物的体积具有加和性，在相同温度、压力下，混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。上次课主要内容§1.3气体的液化及临界参数GasesliquidationandCriticalparacters饱和蒸气压是温度的函数T一定时：如pB<pB*，B液体蒸发为气体至pB＝pB*pB>pB*，B气体凝结为液体至pB＝pB*（此规律不受其它气体存在的影响）2.临界参数Criticalparacters临界压力pc:在临界温度下使气体液化所需的最低压力临界摩尔体积Vm,c：在Tc、pc下物质的摩尔体积3.真实气体的p-Vm图及气体的液化三个区域：T>TcT<TcT=Tc3)T>Tc超临界流体§1.4真实气体状态方程theStateEquationofRealGases43每种气体有自己的波义尔温度；TB一般为Tc的2~2.5倍；T＝TB时，气体在几百kPa的压力范围内符合理想气体状态方程实际气体：2)分子本身占有体积1mol真实气体所占空间＝(Vm－b)b：1mol分子自身所占体积(2)范德华常数与临界常数的关系联立求解，可得：(3)范德华方程的应用2.维里方程Virial:拉丁文“力”的意思维里方程后来用统计的方法得到了证明，成为具有一定理论意义的方程。第二维里系数：反映了二分子间的相互作用对气体pVT关系的影响第三维里系数：反映了三分子间的相互作用对气体pVT关系的影响§1.5对应状态原理及普遍化压缩因子图theLawofCorrespondingStatesandthePopularCompressibilityFactorChartZ的大小反映了真实气体对理想气体的偏差程度临界点时的Zc:2.对应状态原理LawofCorrespondingStates3.普遍化压缩因子图PopularCompressibilityFactorChart58任何Tr，pr0，Z1（理想气体）；Tr较小时，pr，Z先，后，反映出气体低压易压缩，高压难压缩Tr较大时，Z1压缩因子图的应用例1.5.1应用压缩因子图求80oC，1kg体积为10dm3的乙烷气体的压力在压缩因子图上作Z~pr辅助线(3)已知p、Vm求Z和Tr例1.5.2已知甲烷在p＝14.186Mpa下的浓度C＝6.02moldm-3，试用普遍化压缩因子图其求温度。从压缩因子图上查得pr=3.087时：两线交点处第一章小结2.实际气体第一章小结2.实际气体热力学第一定律热力学的研究对象热力学的方法和局限性基本内容1.热力学系统与环境封闭、隔离、敞开系统2.系统的状态与状态函数状态函数是系统状态的单值函数，它们的数值仅取决于系统所处的状态，而与此状态是如何到达的无关。关于状态函数的口决：状态一定值一定；殊途同归变化等；周而复始变化零。对于一定量的单组分均匀体系，状态函数T,p,V之间有一定量的联系。经验证明，只有