自由狀態(tài)的粒子之氣體的性質(zhì)
化學(xué)試劑,九料化工商城 / 2020-11-23
本章研究物質(zhì)最簡(jiǎn)單的形式——氣體，了解怎樣從實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出“理想氣體”的概念和理想氣體方程式以及怎樣將這些基本概念簡(jiǎn)明地推廣到氣體混合物中去作為無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)粒子的集合的氣體圖象，提供了對(duì)于理想氣體定律的一種解釋，這種圖象也可用來(lái)說(shuō)明粒子的運(yùn)動(dòng)速度與溫度的關(guān)系，理想氣體定律僅僅近似地適用于通常情況下的真實(shí)氣體。因而我們還要探討為何真實(shí)氣體有著不同的性質(zhì)。
氣體的名稱來(lái)自混亂一詞，它很好地概括了這種物質(zhì)的最簡(jiǎn)單形態(tài)的主要特征。我們描繪氣體像一群無(wú)規(guī)律混亂運(yùn)動(dòng)的粒子，不斷地彼此相互磁撤和沖擊容器的器壁(圖4-1)氣體施加的壓力是粒子不停地撞擊器壁的結(jié)果。任何氣體總要充滿它所占有的容積，這是粒子在對(duì)它們散開(kāi)的地方就要到處自由運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。氣體易于壓縮是由于氣體粒子之間存在很大的空間(圖4-2)。
氣體無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)并不意味著對(duì)它們不能科學(xué)地進(jìn)行討論。事實(shí)上，在已經(jīng)成為物理化學(xué)學(xué)科的這個(gè)領(lǐng)城內(nèi)，最早的一些實(shí)驗(yàn)是對(duì)氣體進(jìn)行的從這些實(shí)驗(yàn)得出了波義爾( Boyle)定律(1661年)和查理( Charles)定律(1787年)的公式，見(jiàn)補(bǔ)充4-1（九料化工http://yuehuifs.cn/）。
補(bǔ)充4-1氣體研究的發(fā)展
波義爾于1627年在愛(ài)爾蘭出生后于1654年去牛津，在那里他在胡克(R，Hooko)的幫助下制成一合泵，開(kāi)始對(duì)氣體性質(zhì)的研究，在他想通曉創(chuàng)造性工作這個(gè)意義上，他所公開(kāi)承認(rèn)的為料學(xué)的動(dòng)機(jī)是度誠(chéng)的在他的研究過(guò)程中他反對(duì)亞里士多德( Aristotle，)關(guān)于世界是以土地、空氣、火和水組成的觀點(diǎn)，并贊同物質(zhì)的微粒性質(zhì)的主張，他在161年提出他的定律在1676年法國(guó)的馬里奧特(E， Mariotte)也獨(dú)自得出這個(gè)定律，發(fā)表時(shí)用的是他的名字而不是波義爾，法國(guó)是更為深入研究氣體的發(fā)源地，法國(guó)人查里耗費(fèi)大的精力致力于氣球的操縱(所以早期的氫氣球常被稱為查里)，這種事激勵(lì)他去探討溫度對(duì)氣體的影響，但他未曾發(fā)妥他的發(fā)現(xiàn)，而在他死后另一個(gè)法國(guó)人蓋昌薩克(ay-Lua)新發(fā)現(xiàn)并發(fā)表了這些氣體規(guī)律，愛(ài)爾蘭人安朱斯( Andrews)為真實(shí)氣體的研究及其液化英定了可靠的基礎(chǔ)，而首先在1873年試圖說(shuō)明這些性質(zhì)并獲得很大成功的是荷蘭人范德華(v＇an der Waals)，他首先致力于建立一種真實(shí)氣體狀態(tài)方程式，而他的后繼者又另外提出以不同的方法描述這些真實(shí)氣體性質(zhì)的近100種方程式現(xiàn)代的研究工作集中在氣體的兩個(gè)方面。一個(gè)是描述真實(shí)氣體的非理想性質(zhì)，以維里方程[通常聯(lián)想到荷蘭的另一位物理化學(xué)家昂尼斯( Onnes)，他在1901年提出過(guò)該方程式]來(lái)表示。另一個(gè)是關(guān)于流動(dòng)著的氣體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，例如它們的粘性和它們的導(dǎo)熱方式。
.jpg "圖4-19氣體的性質(zhì)(所有粒子都在運(yùn)動(dòng))")
閩ICP備15011996號(hào)-4
|
閩公網(wǎng)安備35040002000218號(hào)
|