第二節(jié)理想氣體和真實(shí)氣體精品在空分裝置中，其工質(zhì)為氣態(tài)物質(zhì)，分子在不斷地作熱運(yùn)動：移動、轉(zhuǎn)動和振動，分大的，運(yùn)動是不規(guī)則的。因此，氣體的性質(zhì)是很復(fù)雜，很難找出其運(yùn)動規(guī)律。為了便于凡能滿足以下三個(gè)條件的氣體稱為理想氣體：2.分子相互沒有作用力；理想氣體雖然是一種實(shí)際上不存在的假想氣體，但是在上述假設(shè)條件下，氣體分子運(yùn)動的大大簡化，能得出簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系式。為區(qū)別理想氣體把自然界中的實(shí)際氣體叫做真實(shí)氣描寫物質(zhì)的每一聚集狀態(tài)下的特性的物理量，稱為物質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。物質(zhì)的每一狀的狀態(tài)參數(shù)與其對應(yīng)，只要有一個(gè)狀態(tài)參數(shù)發(fā)生變化，就表示物質(zhì)狀態(tài)在改變。描寫氣體狀度愈高，分子的熱運(yùn)動平均動能就愈大，為了具體地確定分子運(yùn)動的數(shù)值，在工程上常用的測攝氏溫標(biāo)規(guī)定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為0度，水的沸點(diǎn)為100度，將它分成100等分，每一等分1度。用攝氏溫度表示的溫度叫做攝氏溫度，量的符號t，單位名稱攝氏度，單位符號℃,低實(shí)踐證明，-273℃是實(shí)際能夠接近而不可能達(dá)到的最低溫度。如果-273℃作為溫度的起兩種溫標(biāo)的關(guān)糸是；T＝273.15+(K)，通常簡化為T=273+t（K）例如，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為0℃即273Κ。測量溫度的儀器有水銀溫度計(jì)、鉑電阻溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)等。儀表指示的溫度常用℃,而工程計(jì)算中常用K，為此應(yīng)熟悉這兩種溫標(biāo)的換算），氣體的壓力也可以用液柱高度來表示，也就是用液柱對底面上的壓力表示氣體壓力在說明氣體的比容和密度時(shí)，必須說明氣體所處的狀態(tài)，因?yàn)橥粴怏w在不同溫度和壓力條件下，除溫度、壓力、比容三個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)外，1.2.2理想氣體的基本定理及其狀態(tài)方程在壓力不太高（與大氣壓相比）、溫度不太低（與該氣體的液化溫度比）時(shí)，做了一實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)；想氣體狀態(tài)方程：PV=RT（1-1）變，因此，在一般情況下，可以把空氣看作單一氣體，當(dāng)混合氣體的各組成氣體為理想氣體一個(gè)由多種氣體組成的混合物，假設(shè)使混合氣體中各組分氣體單獨(dú)分開，并使容積對于理想氣體的混合氣體，各組成氣體分子的分子運(yùn)動是相互不干擾的，所以混合氣假設(shè)把混合氣體各組分單獨(dú)分開，并使壓力和溫度都保持不變，這時(shí)各組成氣體應(yīng)該有對理想氣體的混合氣體，根據(jù)道爾頓定律，可以推出一個(gè)很重要的結(jié)論，在溫度不變（）混合氣體的總壓乘以每種分組的容積百分?jǐn)?shù)，就是該組分在混合氣體中的分壓。當(dāng)一定時(shí)，組成氣體分壓力和其體積成分成正比，或者說，各組成氣體的體積成分等于它，，，31.2.4實(shí)際氣體在低溫時(shí)的基本熱力性質(zhì)和壓力有關(guān)，而且通常不等于1,表示這種氣體比理想氣體容易壓縮。在較高壓力下發(fā)生偏差的主要原因，是不可壓縮的分子體積與氣體的總體積相比較變分（V-b才是分子活動的體積范圍；考慮到實(shí)際氣體分子之間存在一定的作用力，因此氣體對壓力要再加上才是氣體本來應(yīng)該具有的壓力。經(jīng)可用許多方式來表示實(shí)際氣體各性質(zhì)間的近似關(guān)系。最簡單，最常用的為理想氣體方程。范德華方程對理論分析具有一定意義。它可以較簡單地導(dǎo)得對比態(tài)定律關(guān)對比參數(shù)表達(dá)的狀態(tài)方程式：）（根據(jù)上述對比態(tài)定律，可求得實(shí)際氣體的壓縮性系數(shù)Z為：Z==Zc（圖1-2氣體和蒸汽的壓縮因子2.臨界參數(shù)，氣態(tài)物質(zhì)如果維持其壓力不高到一定程度后，就會出現(xiàn)單靠加壓無法使氣體液化的情況。這一溫度界限，就叫‘臨界體物質(zhì)所具有的比容，叫做“臨界比容”。這三項(xiàng)參數(shù)分別用1。臨界參數(shù)所代表的特定狀態(tài)，就叫做臨界狀態(tài)為臨界參數(shù)。1.2.5飽和蒸汽與其液體平衡時(shí)的性質(zhì)蒸汽和氣體都屬氣態(tài)物質(zhì)，而工程上習(xí)慣把遠(yuǎn)離液相，可以按照理想氣體的性質(zhì)進(jìn)行體稱為氣體；把接近液相的氣體稱為蒸汽，當(dāng)蒸汽被壓縮和被冷卻時(shí)很容易變成液體，它與1.蒸汽的形成，在1at下，當(dāng)水溫升高到100℃時(shí)，水中就出現(xiàn)大量汽泡，并放出大量蒸汽，這時(shí)水上下翻騰，這種現(xiàn)象稱為沸騰。如繼續(xù)加溫，水溫不會再升高，但有更多的蒸汽蒸發(fā)水蒸發(fā)干。在一定壓力下，任何一種液體只有在一定的溫度時(shí)，才能沸騰。壓力增加，沸液體沸騰時(shí)的溫度叫沸點(diǎn)或稱飽和溫度。例如在大氣壓下，水的沸點(diǎn)100℃溫度尚未達(dá)到此壓力下的飽和溫度（低于沸點(diǎn)）時(shí)，稱為過冷液體（或未飽和液體）。在此階）；體共同存在（圖中的點(diǎn)e）。氣相和液相平衡共存（汽液為蒸汽時(shí)的蒸汽（x=1）稱為干飽和蒸汽（圖始升高，高出飽和溫度的數(shù)值，而成為過熱蒸汽（圖中點(diǎn)f。）蒸汽形成過程可以在T為縱坐標(biāo)，S（熵）為橫坐標(biāo)的T-S圖上清楚地表示出來，壓力增加，沸騰溫度升高。圖中a\、點(diǎn)相應(yīng)于過冷液體，b\點(diǎn)相應(yīng)于飽和液體，e\點(diǎn)相應(yīng)于濕蒸汽，d\點(diǎn)相應(yīng)于干同時(shí)也有氣態(tài)分子返回液體中，前一現(xiàn)象稱為液體的氣化或蒸發(fā)，后一現(xiàn)象稱為蒸汽的液達(dá)到動態(tài)平衡。此時(shí)兩種過程仍在不斷進(jìn)行，但總的結(jié)果使?fàn)顟B(tài)不再改變。此時(shí)空間中的增加，與液體處于平衡狀態(tài)時(shí)的蒸汽稱為飽和蒸汽，蒸汽的壓力稱為飽和壓力，溫度稱為如果溫度升高，則汽化速度加快，空間中蒸汽密度也增加，當(dāng)達(dá)到某一完全確定的數(shù)氮必須在高于94K溫度冷凝。在大氣壓下，氮的冷凝溫度是77K,為了使它的冷凝溫度提高到96K,在有關(guān)汽液平衡的問題中，飽和壓力和溫度之間的依賴關(guān)系，也就是通常所說沸點(diǎn)和系。實(shí)驗(yàn)表明，各種物質(zhì)的沸點(diǎn)都是隨著壓力的提高而提高，相應(yīng)地，蒸汽壓力也隨著壓力界提供一定的熱量），稱為該物量的汽化潛熱。用符號r表示，單位是j零。這表明飽和蒸汽和飽和液體在物性上的差異，隨著壓力的提高而逐漸縮小。按這樣的趨勢提高到一定程度時(shí)，這一差異將消失，就是說，飽和蒸汽和飽和液體在物性上變得沒有差別成東西。這一壓力的界限，就是臨界壓力。相應(yīng)的飽和溫度，以及物質(zhì)的比容，就分別是臨界溫比熵（或比焓）的定義求出，汽化潛熱的數(shù)值就不再是與比容u軸平行的一條水平線段（圖上bd、b\d\線）。從圖1-4的T-s圖上也可以看出這一現(xiàn)蒸氣壓力，不僅與各組分的單獨(dú)性質(zhì)和混合物的溫度有關(guān)，而且與溶液的相互溶解度有關(guān)。因泡（不是純組分），即剛開始沸騰，此溫度叫泡點(diǎn)溫度，處在泡點(diǎn)溫度下的液體稱為飽和大氣中的空氣或多或少總含有水蒸汽，這種由空氣和水