实际气体状态方程是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-07-03 17:49 标签： 空气状态方程

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某实际气体的状态方程为pVm=RT＋ap，式中a是常数。设有1mol该气体，在温度为T的等温条件下，由p1可逆地变到p2。试

某实际气体的状态方程为pVm=RT+ap，式中a是常数。设有1mol该气体，在温度为T的等温条件下，由p1可逆地变到p2。试写出Q、W、△U、△H、△S、△A及△G的计算表达式。

气体符合状态方程p(V-b)=RT(其中b为常数)，试推导该气体从(T，p1)压缩至(T，p2)的焓变______，偏离焓______，偏离熵______的表达式。

在某温度时可逆恒温地将作用在质量为m的水面上的压力由p，提高到p2，试求该过程的传热量、功，假定该温度下水的体积膨胀系数αv和等温压缩系数κT为常数。

写出处在p1、T1状态下的某真实气体变化到p2、T2状态时的△H、△S的计算式。(要求画出计算途径、写出每步的表达式并进行合并)若该气体遵守p(V-b)=RT的状态方程，b为常数且等于3.866×10-5m3·mol-1，其对应的=30kJ·kmol-1·K-1，求该气体从1MPa、300K变化到10MPa，1200℃时的△H和△S。

实验发现某气体有如下性质：
式中，v为摩尔体积；f(T)只是温度T的函数，试求该气体的状态方程。

1mol单原子理想气体始态为273K、100kPa，分别经历下列可逆变化：
(1)等温下压力加倍；

(2)等压下体积加倍；

(3)等容下压力加倍；

在27℃时1mol理想气体1MPa，等温膨胀到100kPa，试计算此过程的△U，△H，△S，△A与△G。

某气体遵守状态方程：v=RgT/p+C/T2(式中C为常数)，试推导这种气体在定温过程中焓变化的表达式。

（3）自始态至终态用600Kpa的外压恒温压缩。

1mol单原子理想气体，始态为p1=202650Pa，T1=273K，沿可逆途径p/V=K(K是常数)至终态，压力增加一倍。(1)计算V1、V2、T2、Q、W、△U、△H；(2)计算该气体沿此途径的热容C。

5-3 如图所示，如果两条绝热线可以相交，则令绝

热线s1、s2交于a点，过b、c两点作等压线分别与绝热线s1、s2交于b、c点。于是，过程bc、ca、ab组成一闭合循环回路，沿此回路可进行一可逆循环，其中过程ca、ab均为可逆绝热过程，只有定压过程bc为吸热过程，而循环回路围成的面积就是对外净输出功。显然，这构成了从单一热源吸热并将之全部转变为机械能的热力发动机循环，是违反热力学第二定律的。 5-4 (1) p1=p2??5-3题图

(3) 此复合系统虽未消耗机械功，但由高温热源放出热量Q1作为代价，使得部分热量从低温热源T0传到较高温热源TH，因此并不违背热力学第二定律。 5-6 ?c=1-

种情形是不可能实现的。

情形有实现的可能（如果自然界存在可逆过程的话），而且是可逆循环。

此循环可以实现，且耗热比可逆循环要多，所以是不可逆

1. 实际气体性质与理想气体性质差异产生的原因是什么？在什么条

件下才可以把实际气体作理想气体处理？

答：差异产生的原因就是理想气体忽略了分子体积与分子间作用力。当p→0时，实际气体成为理想气体。实际情况是当实际气体距离其液态较远时，分子体积与分子间作用力的影响很小，可以把实际气体当作理想气体处理。

2. 压缩因子Z的物理意义怎么理解？能否将Z当作常数处理？

答：由于分子体积和分子间作用力的影响，实际气体的体积与同样状态下的理想气体相比，发生了变化。变化的比例就是压缩因子。Z不能当作常数处理。

3. 范德瓦尔方程的精度不高，但是在实际气体状态方程的研究中范

德瓦尔方程的地位却很高，为什么？

答：范德瓦尔方程是第一个实际气体状态方程，在各种实际气体状态方程中它的形式最简单；它较好地定性地描述了实际气体的基本特征；其它半理论半经验的状态方程都是沿范德瓦尔方程前进的。 4. 范德瓦尔方程中的物性常数a和b可以由实验数据拟合得到，也

可以由物质的Tcr、pcr、vcr计算得到，需要较高的精度时应采用哪

答：实验数据来自于实际，而范德瓦尔临界压缩因子与实际的压缩因子误差较大，所以由试验数据拟合得到的接近于实际。

5. 如何看待维里方程？一定条件下维里系数可以通过理论计算，为

什么维里方程没有得到广泛应用？

答：维里方程具有坚实的理论基础，各个维里系数具有明确的物理意义，并且原则上都可以通过理论计算。但是第四维里系数以上的高级维里系数很难计算，三项以内的维里方程已在BWR方程、MH方程中得到了应用，故在计算工质热物理性质时没有必要再使用维里方程，而是在研究实际气体状态方程时有所应用。

6. 什么叫对应态定律？为什么要引入对应态定律？什么是对比参

答：在相同的对比态压力和对比态温度下，不同气体的对比态比体积必定相同。引入对应态原理，可以使我们在缺乏详细资料的情况下，能借助某一资料充分的参考流体的热力性质来估算其它流体的性质。某气体状态参数与其临界参数的比值称为热力对比参数。（对比参数是一

7. 物质除了临界状态、p

  • 单选题在不太高压力下，实际气体状态的范德瓦尔斯方程与理想气体状态方程之间的差别是（　　）。

  • A 、分子运动空间减小，压力下降
  • B 、分子运动空间减小，压力增大
  • C 、分子运动空间增大，压力下降

由于实际气体分子本身的体积和分子之间相互作用力的影响，实际气体和理想气体存在偏差。由于实际气体的气体分子本身具有体积，分子运动空间变小，故范德瓦尔方程用分子可自由活动空间Vm－b取代理想状态方程中的体积时，分子运动空间减小；由于分子间存在作用力，气体对壁面施加的压力相对于理想气体要小。

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