ノートテキスト
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L2-1 氣体性质, 分類 固态 性质 液态 氣态 形狀 固定 與容器有关 與容器有关 2. 流动性不可流动 中 高 3. 体积 固定 固定 不固定 4. 可压缩性 極低 很低 高 粒子所佔據的空間 100 80000 88. aud ǒ 0 1.粒子排列不緊密,可自由移动 ③距離近,作用力大 3.4 2.粒子間作用力較小 乙距離遠 .作用力小 活动範圍有限 下列关於氣体性质的叙述 哪些是正确? 活动範圍為整個 容器 A.氣体不易被压缩 B.氣体的体积是固定不变的 ①氣体的形狀会随容器改变 氣体粒子間距离遠大於固体粒子間距离.
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E. 氣体粒子間的作用力大於固体大於固体粒 子作用力。 氣体压力:氣体粒子不断碰撞器壁造成 温度运动速率 : 随机活动+頻繁碰撞 ⇒均匀分布 氣體擴散性 溫度对定量氣态粒子的影响. 「控制变压操縱变因应变变国 压力 溫度上升体积变大 氣球会隨著T 不同时 其体积 TAV 溫度下降 体积变小 也会跟著变化 体积 溫度上升压力变大 測量輪胎胎压 PαT 溫度下降|压力变小 时,会隨著「不 月时而有所变化 ex. 液态N 縮小 N2沸点二十一 -195.79°C 介 低溫反之 室溫 輪胎微观 18600 粒子距离变小 00080 空間隻小 1.个压力变大 (發燙的wheel会变得更硬) S
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Q. 使用压力鍋燉煮食物时, 可使水達到較高的厂而沸騰 以加鹩快燉煮食物的效率. 請簡單敘述為何压力鍋內水 By bp > ak by I # bp 100°C? A. 空氣粒子碰撞次数增 加(T↑) →氣压变大→水的BP 变高
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2-1.2.氣体压力的測量 1. 因為大氣中空氣重量產生的压力,稱為大氣压力。 根據托里切利的实驗結果發現latm約可支撑 76 cm汞柱 真空 小化產生永久真空 76cm 的实驗紀錄 •*2 (1) f = 13.69% um 3 證实:托里切帕斯卡 大氣压力小→支撐的汞高度应羲会变小 降低為23英寸(約58cm) 海拔:1.460m a. 3.大氣压力的單位 1atm = 緯度:45?處的海平面. 1 atm 16cmHg 760 mm Hg = 760 torr = 1033.6 gw/cm² = 1:013×105.帕(Pa)翻 13.6 sicnig重量=13.6 CM H2O 重量 1g/cm3 P = pgh P.Hg (76) g. =Dxcm3 D=13.6 ·9/cm³ 2 ·PH2D.(h.) D = 13.6 x 76 = h × 1,h=1033.6cmH20
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1 分红制氣压單位 百帕 P/d (SI kg/m³) latm = 0.76mHg x 13.6 x 103 kg/m³ x 9.8 m/s² = 101300 Pa p = 4 = mxg 4.開口压力計 () Patm. 10137hPa (百帕) A x h x d x 9g = h x d x g 口端 “氣体压力之外界大氣壓力 Pgas Patm 一真空 等高液面:压力相同 水銀 Pgas 容器內氣体压力和大氣厌 力達平衡.. Pas Pgas (3) 反之 5.閉口压力計 真空 低点二高点*高度差(A) 氣体压力<外界压力 所受的压力更大(低点) U Patm = Pgas + Ahomily. Pgas = Patm + 4homHg 閉口端 真空 水銀 界的大氣压力不会. 影响汞柱高度:
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(2) 5 Pgas Igas = ahcmHg: Q1.(1)所用的压力計是开口压力計還是閉口压力計 (2)图中的氣体压力為多少cmHg? (3)如果以大氣压(atm)為單位,图中的氣体压力為 多少大氣压呢?多少帕呢(N/m²)? (1)沒受到atm 影响 真空 以低 80cm 閉口 it.Ah. = 80 cmHg Pgas 80 = 76 = x = 1 80 20 76x=80. X = 76 38.19. 1013 20. 1 atm = 1013 pa 1.05 atm 0000 2026 Q2. 已知图中的压力計$20260 捐x1013002 4026000. 19. 196365 pa . 填充了汞,請試著由图中資訊推斷氣体A和氣体B 的压力分別為多少cmHg呢? 1atm ①.低高+sh atm = +Ah .1 atm. af (A氣体) 2007 45cmm (氣) 20cm 45cm 76P99s+25 Pgas=26cmHg 1st = tsh. = 76+ 25 = 101 L cmHg
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2-2.氯体定律. 2-2.1波以耳定律. Patm = 760 mmHg 760mmHg ↓ Patm = 760 mmHg 760 mm Pgas, Patm = 760 mmHg V = 60mL atm •Igas = Patm + 760 mmHg. = 1520 mmHg V=30mL 2atin P (cmHQ) 712 :cmHg. V (cm³) 波以耳在1662提出 P₁ V₁ = PzV2. V(cm³) P. Q. 設犬氣压力 slatnm,封閉端的空氣柱v=10cms. 此时封閉端的小銀面&开口端的水銀面 等高;君加水銀,直到封閉端的空氣柱体积变 為8cm²,請問此時封閉端的Pgas為?. (1)
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•·76 im Hg) it latim 76 cmHg 10cm 3 PV₁ = P₂ V2. 8cm³ 95 76×10 = 8x 87760 40 760.=.8x 760 X = 95 8 95 cmHg. (2)此时封封閉端的小銀面&开口端的小銀面h = ? ↓76cmHg 95am Hy 低高+h 19 95 = 76+0h, oh = 24 cmHg. 29 波以耳定律在生活上的应用 3. 手施加的压力 《 小鍏氣筒內氣、体压力 CHIPS CHIPS. 平地. 氣銅 高山 vt .PR. →无法再压筋縮 V小. P ↑ V L PLVT. 介 吸氣 胸腔V.个. 胸腔↓ gas 进入 ( 呼氣 胸腔V↓ 胸腔P个 = CO2排出
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2-2.2 查理一給呂薩克定律. 829 08597 1.在0℃~100℃間 , 研究定量体氣体积的膨脹变化 定压下(Iatm), ∞ Hz (3) N₂ (2) 102 (4) 02 (S) 空氣 step 1. 室温25℃ 一橡皮塞 針筒 封住 x5 氯体身体积30ml step 2. 針筒 保持实驗过程中,氣体的分子数不受 氯体 体积 27.348 29.6 mil 31.1md. .34.4 ml. 37.1ml. 0.0℃. .23.8°C tz 40.5℃ +3 70.20℃ +4 98.8°C ts 1gas. 温度
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实驗結果: (1)每种氣体的膨脹率皆相同 (2) V (ml) 252424250 30 每上升1℃ 氣体会增加0.1ml体积. T (°C) 20 40 60 80 100. Vt 4T 溫度) y = 0.1x+27. 3. 273.15) 2.湯姆遜克耳文爵士 .ml T+ .T2. ☆ *絕對溫度攝氏溫度℃+273.15. 3.利用不同氣体&miod数: n3. :-273.15℃ VI.1. √3 x 273.15 273.15 V₁x 273.15. 10°C 1°C 「不同数量的氣体在OK时,氣体体积皆為
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Q1.在一种体积可質的容器內,當T=-73℃时,氣体体积 同下,若將秋佳膨脹上1.5L,T=? 在 Va = , = T₁ T2 -73. .x V. x = -73× 10 : V = nRT (同一氣体) 1.5. 15 73 715 1365 43 -1075 = 1095 10 -109.5. 523. 273 250 竖(錯誤) 273 +33 34.6 31 17 2346 865 523 -615 173 2615. -735273.15. 2.+273.15. t2+273.15 二 10 *3.46.15. = 42+ 473 × 346 173 2615 +++.273= 5 t2=523-273=250(k) 250k: .250.27.3-250=23 27℃ Q2:在常压下,定量氣体在100℃和0℃时的体积分別為 141 141 ml & 12t. 103 ml; Qu $ x Time (100-141) U.) 77. 17 °C ? - 273°C y=ax tb 103=ax0+b 141 = ax 100+b 103.= b 141=1009+103 38 = 1009, a= 0.38 10.103) ℃ 100 (2).直線方程式y=0.38x+103 . (x0). it'λ D= 0.38x.+ 103. 38 -103 = 100 x 2710 3810300 76. 2400 3660. 0.400 38 20 -10300 = 38x; x= -271°C.
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2-2.3.亞佛加厥定律. 定溫定压下,氣體分数nx氣体体积) ·分子数量少 - 距离空間小 氣体体积小 分子数量多 距离空間大 →氣体体积大 ·不同种類氣体;氯体体积相同 二定值 Q.已知 N mod. H2分子体积 = 25L,則同 同下 " H2 CD2 . 50L的O2含多少mol? pv = nxx ·Van . 50 4.25 250 100 1250 25/1250 7: ex ((1)吹氣球脹破 氣体分子增 E balloon 能承受的 < max 範圍 25% = 1250.- 2 50 25.x 50.1 x=2. (mol.) (2) 小蘇打粉 受热 CO₂. Na FHC03
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质量 氣体mod n 分子量M. 212 S V2 W W2 Mi M2 ' 晳在同P同T下, Q:已如果温度压力下, 5L的 02重8g 10L的某未知氣体重22g,則此氣体的分子量為? n 32 M W₁. W₂ Mi M2 '32' 5x 32 10 22 ㄨ =10x .2-3.理想氣体方程式 (1)波以耳定律:.PV=K. (2). 查理一給呂薩定律:¥=k (3).亞佛加厥定律: X = K N. 2-3.1.理想氣体方程式 x10 = 10x P 20= 10× 杀 .). X = 22 T (K) 理想氣体常数 * = 44 3. n ex.® V=RXxTxn ⇒ PV = nRT PX V = n x R x T atm L: mal K T= 25°C (imor] gas P=1atm. > 1.×24.5 = 1xR x 298.15 . 1 mol gas 14. R = 1×24.5 = 24.5L | = 0.082 1x298.15. atm mol
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R = 0.082 atm.L .mol.k 7. 8.314 mal. K (SI) ☆不同氣体之理想氣体常数相同 Q1.取一氬氣样品,測得体积為8.2L T = 27°C, P = 1.5 atm. 假設此氬氣可視為理想氣体; 則样品中含氣体med数為多少? PUERT " .1.5.x.8.2 = nx.0.082 x (27.4273) .5 296. 1009 (320) Q2.取果理想氣 10 $2246 10 .1230 = 2460n" •n = 0:5 290k, P = 0.8 atmo 將氣体加熱後 体样品14.5L裝在体积可变的容器裡,測得温 , 測得溫度 為:330K. .. P=1.1atm,則氣体变為多少? PV = nRT ' 吸二 (1) 0.8x14.5 290 = 1. V 330 = 300 30 25 300 , 300= 25v V = 12 1. 波以耳定律 例:相同 mod数 ga P₁ TI E = +4 P.V = nRT, PV = nRT2 Past Pi > Pi 5X Tz > T
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1 2. 組合物理量間的关係 mol A 1 P.XV = 2x0.5=1 2x1=2 WN 4×14 IT. 100K 200k 40.0k Mol. B .PXV. 180.5=0.5 2×0.5=1. 2X1=2 T 100k .200k 400k PAVA PEVS 1. A. B 2V乘积:A>B .n.. A.>B T ·T. (K) PV an
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1 定溫下,数种正不反应的氣体混合置於一密閉容 器中,其压力民:分压和 Pt = PA + PB + Pe+ PA 除霧 1 = PB t Pet -(2) Pt Pt Pt PV = nRT , Pt = nt RT 代入(2) NART P = nRT PA = ART Pc = MERT V = x ˇ n+RT NBRT nic RT x + ntRT NA NB nc ht 十 nt nt (3) 莫耳分率 xi ni (4) nt 1 = X 4 + XB + X c + ... -(5) KERT 氣體的mod数(nī)與混合 氣体縂mol.数(nt)之比值 定義為mod分率xi 果成分 gas.佔混合氣體的比率 ni Piv Xi = = RT nt P+X Pi = Xi • Pt 分压 mol 分享 ┃ 总压 Pi Pt Q..1atm的空氣中,O2分压二 .209 178) 990 0.209 atm. , EN₂ FL = 0.781atm,則空氣中的其它 微量氣体所提供的力 為多少?所占的mod分率 又為多少? 1 = 0.2.09.+.0.78.1 + X. ni x = 1-0.99 = 0.01 (atm) 0..01. Xi 0.01 nt 1.
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△道耳頓分压定律不適用於發生化学反应的混 合氣体 (容器仅有反应完剩下9as所呈现的压力,縂非 原本所有995分厌的總和, NH4 Cl is) ex. ① NH3 (g) + HCl (g) 氨氣 氯化氫 氯化銨. ② 2NO(g)+O2(g) → 2NO2(g) ③ Hz (g) + F219 → ·ZHF (g) 氯化氫 2-4-2氣压的校正
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T 2-4 氣厌的校正, 收集氣 排水集氣法 向上排尘 氣法 向下排水法 体法 集氣瓶 H2D H2D 1. 易溶於水 適用的 難溶於水 2.D>D空氣 1.易溶於水 2.DD空氣 氣体特性 3. 分子量>28.8 3. 分子量<28.8. •氫氣 H2 乙炔 氨氣 NH3 適用的 C2H2 氣体 氯氣 C82 一氧化碳 氧化硫 S02 氮氣 N2 氮化氮ND 2 一氧化氮NO ex. 双氧水 二氧化錳 过程: 反之 H2O + Dz 氣体堆积於 集氣瓶將原 的空 D2 氣向上推擠 出來 SWORLD
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NO DATE. Q. 若加熱氯酸鉀&二氧化錳混合的粉末,所 產生的氣體,用何种方式收集最適當? 二氧化锰 排水集氣 × Kal MnD₂ 2K6103 2 kcl (s) + 302 (9) 难溶於水 <排水集氣法所得氣体的压力校正計算法> 叶飽和水蒸氣 Pt = Pg+ PH2O Pg = Pt P° H₂D fdg 水分子 在較高温时: *獲得較多能量 *較易掙脫分子間的束縛 *比較大的飽和蒸氣 (mmHg) 溫度 飽和蒸 溫度 飽和蒸 (℃) 氣 4.6 (mmHg) (°C) 氣压 70 233.7 25 23.8 100 760.00 H2O B.P = 100°C 8mm x 22 lines 50 50 92.6
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NO. DATE. Q,若在latm , 25℃时,以排水集氣法收集 02200mL, 实驗完畢时集氣瓶內的水面較瓶外小面低 6.8 cm , 若已知此溫度下,小的飽和蒸氣压為 25mm • mm Hg, 請求 Fafon 1. 集氣瓶內乾燥的D2压力為? mol of Oz ? Pt Ah = 6.8×10 10 x 1316 2 = -5 10 Pgas + P°H2O = Patm + h pgas = Patm+h - P° H20 = 760+5-25 = 765-25 2 PV = nRT => nRT h = Pg v 340 760 x 200 1000 =740 0.082 x 125+273) = 7.97 × 10-3 mol. 15
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Patm Pgas + PHZD 水面等高 Patm Pt Pt = Patm Pt Patm NO. DATE. Pt = Patm Pg (mmHg) = Patm - P°H₂O Pg + P°H20 Pg = Patm - hx10 13.6 - P'H₂O. Patm = PH₂O + Pgast sh Pg = Patm- ch- PUH₂O hx10 Pt = Patm + 13.6 Pg = Patm + hx10 73.6 Pt Ih×10/13.6 mmHq Pt Patm - POHO SWORLD ·10 15
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·逸出平 逸出的体积 原氣体膨脹後的体积 V2-V, T2 - T V2 T2 膨脹率:加熱後体积变量 e 11 V₂ -V, V₁ 原先的体积 T2-T₁ Tel
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