物理化学课程讲义-物理化学复习答疑最终版.ppt
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物理化学整理PPT0-25393页PPT
pVZnRT pVmZRT
(1) Z的意义：压缩因子。Z与1的差值 代表气体对理想气体的偏差 程度，理想气体的Z＝1。
pVZnRT pVmZRT
(2) 如何求Z：Z不是特性参数，随气体状态而改变 Z = f(T, p)
Z pVm 代入对比参数 ( pcpr)(VcVr)
RT
R(TcTr )
启示：f (pr, Vr, Tr)=0。即不同气体如果它们具有相同的pr 和Tr，则Vr必相同。称它们处在相同对比状态。
2. 对比状态原理： 处在相同对比状态的各种气体(乃至 液体)，具有相近的物性(如摩尔热容、 膨胀系数、压缩系数、黏度等)。
三、用压缩因子图计算实际气体 (Calculation of real gases with compression factor figure)
2. 分压定律： 对理想气体混合物
pBpBx nVR xB T(nB V )xR TnB V RT
∴ 在理想气体混合物中，任意组 分气体的分压等于同温下该气体 在容器中单独存在时的压力
§1－2 实际气体 (Real gas)
一、实际气体状态方程 (Equation of state for real gas)
z
xy xz zxxy
大纲（一） 气体的PVT关系
• 1、理想气体状态方程 • 2、理想气体混合物 • 3、气体的液化及临界参数 • 4、真实气体状态方程 • 5、对应状态原理及普遍化压缩因子图
大纲 考试要求
（一） 气体的PVT关系 • 掌握理想气体状态方程和混合气体的性质
pcVc RTc
prVr Tr
Zc
prVr Tr
∴ Zf(Zc,pr,Tr)
Zc: Critical compression factor
(1) Z的意义：压缩因子。Z与1的差值 代表气体对理想气体的偏差 程度，理想气体的Z＝1。
pVZnRT pVmZRT
(2) 如何求Z：Z不是特性参数，随气体状态而改变 Z = f(T, p)
Z pVm 代入对比参数 ( pcpr)(VcVr)
RT
R(TcTr )
启示：f (pr, Vr, Tr)=0。即不同气体如果它们具有相同的pr 和Tr，则Vr必相同。称它们处在相同对比状态。
2. 对比状态原理： 处在相同对比状态的各种气体(乃至 液体)，具有相近的物性(如摩尔热容、 膨胀系数、压缩系数、黏度等)。
三、用压缩因子图计算实际气体 (Calculation of real gases with compression factor figure)
2. 分压定律： 对理想气体混合物
pBpBx nVR xB T(nB V )xR TnB V RT
∴ 在理想气体混合物中，任意组 分气体的分压等于同温下该气体 在容器中单独存在时的压力
§1－2 实际气体 (Real gas)
一、实际气体状态方程 (Equation of state for real gas)
z
xy xz zxxy
大纲（一） 气体的PVT关系
• 1、理想气体状态方程 • 2、理想气体混合物 • 3、气体的液化及临界参数 • 4、真实气体状态方程 • 5、对应状态原理及普遍化压缩因子图
大纲 考试要求
（一） 气体的PVT关系 • 掌握理想气体状态方程和混合气体的性质
pcVc RTc
prVr Tr
Zc
prVr Tr
∴ Zf(Zc,pr,Tr)
Zc: Critical compression factor
《物理化学》复习资料解析
物理化学》课程期末复习资料《XXX〉课程讲稿章节目录：绪论第一章热力学第一定律第一节热力学概论第二节热力学基本概念第三节热力学第一定律第四节体积功与可逆过程第五节热、热容与焓第六节热力学第一定律应用第七节热化学第八节化学反应热效应计算第二章热力学第二定律第一节卡诺循环与卡诺定律第二节热力学第二定律的表述第三节熵函数第四节熵变的计算第五节熵函数的物理意义第六节热力学第三定律第七节吉布斯能和亥姆霍兹能第八节热力学函数间关系第九节吉布斯能和亥姆霍兹能计算第三章多组分系统热力学第一节多组分系统组成表示法第二节偏摩尔量第三节化学势第四节液相多组分体系两个经验定律第五节气体化学势第六节液体混合物和稀溶液组分化学势第七节稀溶液的依数性第八节分配定律第四章化学平衡第一节化学反应等温方程第二节化学反应平衡常数第三节平衡常数计算和化学转化率第四节反应标准吉布斯自由能和化合物标准生成吉布斯自由能第五节温度对平衡常数的影响第六节其他因素对平衡常数的影响第七节反应耦合第五章相平衡第一节相率第二节单组份系统第三节双组份系统（1）第四节双组份系统（2）第五节双组份系统（3）第六章电化学第一节电化学基本概念第二节电解质溶液电导测定与应用第三节电解质溶液活度与活度系数第四节可逆电池第五节电极电势和电池电动势第六节可逆电池热力学第七节电池种类第八节电池电动势测量与应用第九节电极极化和过点位第七章化学动力学第一节反应速率的表示与测量第二节反应速率方程第三节简单级数反应的速率方程第四节反应速率的确定第五节温度对反应速率的影响第六节典型的复杂反应第七节溶液中的反应第八节催化反应动力学第九节光化学反应动力学第八章表面物理化学第一节表面积与表面吉布斯能第二节弯曲表面的性质第三节铺展与湿润第四节溶液的表面吸附第五节不溶性表面膜第六节表面活性剂第七节固体表面对气体的吸附第九章胶体分散系统第一节溶胶的分类和基本特征第二节溶胶的制备和净化第三节动力学性质第四节光学性质第五节电学性质第六节胶体的稳定性第七节乳状液、泡沫和气溶胶第十章大分子溶液第一节大分子溶解结构和平均摩尔质量第二节大分子的溶解特征及在溶液中的形态第三节大分子溶液的渗透压第四节大分子溶液的光散射第五节大分子溶液的流变性第六节大分子溶液的超离心沉降第七节大分子电解质溶液第八节凝胶一、客观部分：（单项选择、多项选择、不定项选择、判断）（一）、选择部分1. 下列哪些属于热力学的研究范畴（B,C ）A.体系变化的速率B.体系变化的方向判断C.体系与环境间的能量交换D.体系分子的微观结构★考核知识点：热力学研究范畴参见绪论热力学研究的是体系的状态、变化方向与限度（通过体系与环境间的能量交换能判断），不考虑体系变化速率和分子微观结构。
物理化学课程讲义-物理化学复习答疑ppt课件
22
;
(3)绝热定容： U(总)= 0
H2(g)+1/2 O2(g)= H2O(g)
U(1)
H2O(g)+9.5O2(g) 298K升温到T U(2)
U(总)= U(1)(298K反应)+ U(2)(升温)=0
U(1)= H(1)RTn(g)= 241.5kJ
其中n = 0.5
U(2) = ∫ iCV,m,i dT = [(31.4 R)+9.5(27.2R)](T298)
Q = U + W = 10.1kJ
19
;
例8 25℃时，将1molH2(g),10molO2(g)放入定容容器中充分燃烧，生成水。已知： 298K时fHm（H2O, g）= 242.7kJmol-1 vapHm（H2O）= 44.0kJmol-1
Cp,m/ JK-1 mol-1
H2(g) 27.2
30
;
4. 热力学关系(适用于相变和化学变化)
G(T2
)
G(T1 )
T2 T1
SdT
G(T2 ) G(T1) T2
T2
T1
T1
H T 2 dT
H
1 T2
1 T1
G( p2 ) G( p1 )
p2 Vdp
p1
31
;
五、例题 例1 下列各过程中,定温不可逆膨胀 理想气体绝热节流膨胀 实际气体绝热节流膨胀 实际气体绝热可逆膨胀 非理想气体卡诺循环 绝热( )p W’=0化学反应 0°C, p 的冰熔化成水
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O( g) 根据基尔霍夫公式
H(T2)= H(T1)+∫ Cp,m dT = H(T1)+ Cp,m T
物理化学全套课件
强调实验过程中可能存在的安全隐患，并 提供相应的防范措施，确保实验安全。
实验数据处理与分析
数据记录与整理
及时、准确地记录实验数据， 并按照要求整理成表格或图表
，以便后续分析。
数据处理方法
选择合适的数据处理方法，如 平均值、中位数、众数等，对 数据进行处理，以便更好地反 映实验结果。
数据分析与解释
对处理后的数据进行深入分析 ，挖掘数据背后的规律和意义 ，并对实验结果进行解释和讨 论。
重要性
物理化学对于理解化学反应的本 质、推动化学工业的发展、促进 新材料的研发等方面具有重要意 义。
物理化学的发展历程
早期发展
物理化学作为一门学科，起源于19 世纪中叶，随着热力学、统计力学和 电化学等分支的建立和发展，逐渐形 成完整的学科体系。
现代进展
进入20世纪后，物理化学在理论和实 践方面都取得了重大进展，如量子化 学、分子动态学、生物物理化学等领 域的突破和创新。
实验方法习题及答案解析
总结词
提高实验设计和操作能力
详细描述
针对物理化学实验中的基本方法和操作，设计了一系列 习题。这些习题要求学生设计实验、选择合适的仪器和 试剂、记录和处理数据等。答案解析详细解释了每道题 目的解题思路和答案，帮助学生提高实验设计和操作能 力，培养科学素养。
THANKS
感谢观看
数据误差分析
分析数据误差的来源和影响， 提高实验结果的准确性和可靠
性。
实验误差与实验结果评价
误差来源分析
分析实验过程中可能产生的误差 来源，如测量误差、操作误差等 ，并评估其对实验结果的影响。
误差控制与减小
采取有效措施控制和减小误差，提 高实验结果的准确性和可靠性。
物理化学复习课PPT课件
r
对空气中的气泡，如肥皂泡：
p 4
r
三、毛细现象
h 2 cos gR
第14页/共48页
四、开尔文公式
ln Pr 2 M P r RT
注意：此式常与其他公式联用： （1）与拉普拉斯方程联用，则
RT ln pr M p V .p
p
(2)与 cos r联r用，则
RT ln pr 2M (cos ) p r
1986??第十一章化学动力学?一理解化学反应速率的定义及表示式1第一种定义第一种定义基于反应进度d???dtdndtbb?1?22第二种定义第二种定义基于浓度????第二种定义第二种定义基于浓度1dtdnvvbb?3恒容反应的反应速率????dtdcvbb?14消耗速率及生成速率a的消耗速率的消耗速率dtdcaa?dcz??z的生成速率的生成速率dtz??55与a或z的关系与或的关系二理解基元反应和非基元反应的定义掌握基元反应的质量作用定律
第15页/共48页
五、掌握吸附的定义，物理吸附和化学吸附的区别。
六、掌握朗缪尔吸附理论的要点；朗缪尔吸附等温
方程：
bP
1 bP
θ = V a/ Vam
1 Va
1 Vma
1 bVma
1 p
七、了解溶液吸附的概念；吉布斯等温吸附方程：
c d
RT dc
第16页/共48页
当 d 0时, 0,为正吸附; 当 d 0时, 0,为负吸附;
铺展过程：
Gs l (cos 1)
根据ΔG<0过程能自发进行的原理，且γl>0，则有：
沾湿过程：
1800
浸湿过程： 铺展过程：
900
00 或不存在
第18页/共48页
《物理化学》PPT课件
2
完整版课件ppt
3
OA 是气-液两相平衡线 即水的蒸气压曲线。它 不能任意延长，终止于临界点。临界点 T=647K, p=2.2×107Pa，这时气-液界面消失。高于临界温度， 不能用加压的方法使气体液化。
OB 是气-固两相平衡线 即冰的升华曲线，理论上可 延长至0 K附近。
OC 是液-固两相平衡线 当C点延长至压力大于
属于此类的体系有：H 2O-HN 3,H 2 O O-H等C。l在标 准压力下，H2O-HC的l 最高恒沸点温度为381.65 K， 含HCl 20.24，分析上完整常版课用件pp来t 作为标准溶液。 20
杠杆规则 Lever Rule
在p-x图的两相区，物系点O代表了体系总的 组成和温度。
通过O点作平行于横坐标 的等压线，与液相和气相线分 别交于M点和N点。MN线称 为等压连结线（tie line）。
如图所示，是对拉乌尔 定律发生正偏差的情况，虚 线为理论值，实线为实验值。 真实的蒸气压大于理论计算 值。
完整版课件ppt
15
如图所示，是 对拉乌尔定律发生 负偏差的情况，虚 线为理论值，实线 为实验值。真实的 蒸气压小于理论计 算值。
完整版课件ppt
16
2. p-x图 和 T-x图 对于二组分体系，K=2，f =4-Φ。φ至少为1，
完整版课件ppt
25
精馏
精馏是多次简单蒸馏的组合。
精馏塔底部是加热 区，温度最高；塔顶温 度最低。
精馏结果，塔顶 冷凝收集的是纯低沸 点组分，纯高沸点组 分则留在塔底。
精馏塔有多种类型，如图所示是泡罩式精馏
塔的示意图。
完整版课件ppt
26完整版课件ppt来自27体系自身确定。
H2O的三相点温度为 273.16 K，压力为
物理化学ppt-PowerPointPresentation
四. 标准平衡常数
标准平衡常数
K
r Gm exp RT
五. 标准摩尔反应吉布斯函数
由标准摩尔生成吉布斯计算标准摩尔吉布斯函 数
r G T B f Gm , B T B
由相关反应的标准摩尔吉布斯函数计算某反应 的标准摩尔吉布斯函数
一. 偏摩尔量和化学势
偏摩尔量 ：
X XB dnB n B T , P ,nC , nB
化学势：偏摩尔吉布斯函数
G B n B T , P ,nC , nB
二. 化学反应方向和平衡条件
摩尔反应吉布斯函数：
热力学第一定律对相变过程的应用
化学反应热效应
一. 热力学第一定律
⊿U＝Q-W
若系统发生无限小变化时，上式可写成dU=δQ-
δW
它表明系统种发生任何变化过程，系统内能变化 值等于系统吸收的热量减去它对外作的功。
二. 可逆过程与可逆体积功
1. 可逆过程 在膨胀的每一个瞬间，系统内部以及系统与环境 之间都极接近于平衡态，整个过程由一系列无限 接近于平衡的状态构成，这样的过程称为可逆过 程。 2. 可逆体积功
O点是三条线的焦点，称为三相点。在该 点，Φ=3，F=0，说明三相点的温度，压 力均不能任意改变。水的三相点与水的冰 点并不是一回事。三相点实验个的单组分 系统，而通常所说的冰点是暴露在空气中 的冰-水两相平衡系统。
第六章 电化学
电解质溶液的导电机理
摩尔电导率 离子独立运动定律 可逆电池
物理化学讲义_图文_百度文库
实验一燃烧热的测定一、实验目的1. 通过萘的燃烧热测定，了解氧弹量热计各主要部件的作用，掌握燃烧热的测定技术；2. 掌握恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别与联系；3. 学会应用图解法校正温度改变值。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv)，其值等于这个过程的内能变化(ΔU)。
在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Qp)，它等于这个过程的焓变(ΔH)。
若把参与反应的气体作为理想气体处理，则存在下列关系式：Qp=Qv+∆n⋅RT (1-1)式中，Δn为产物中气体的摩尔数之和与反应物中气体的摩尔数之和的差值；R为气体常数；T为反应的绝对温度。
若测得某物质恒压燃烧热或恒容燃烧热中的任何一个，就可根据式(1-1)计算另外一个。
化学反应的热效应通常是用恒压热效应来表示的，而且习惯上用ΔH表示。
测量化学反应热效应的仪器称为量热计。
本实验采用XRY-1A型数显氧弹式热量计测量萘的燃烧热。
由于氧弹量热计测定物质的燃烧热是在恒容条件下进行的，故为恒容燃烧热。
其原理是将一定量待测物样品在氧弹中完全燃烧时放出的热量使量热计(包括周围介质)的温度升高，通过测定燃烧前、后量热计温度的变化值，就可以计算出样品的燃烧热。
其关系式如下：C∆T=-(mQv+Q点火丝ρ点火丝l点火丝) (1-2)式中，m为标准物质的质量(g)；Qv为1g标准物质恒容燃烧放出的热(J·g-1)； Q 点火丝= -1.02×10-3kJ·g-1；l点火丝为点火丝的长度(cm)；ρ点火丝为单位长度点火丝的质量(g·cm-1)，其值为4.00×10-4 g·cm-1；ΔT为样品燃烧前后量热计温度的变化值(K) (需用校正法校正)；C为量热计的热容，即量热计每升高1K所需要吸收的热量(J·K-1)。
本实验的标准物质为苯甲酸，它的恒容燃烧热为Qv = -26.43×103 J·g-1。
物理化学(PPT资料优秀版
(4)课前自学，课后复习，勤于思考，培养自学和独立工作的能力。
分离——相平衡，相际扩散，界面现象
物料输送——pVT关系
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
物理化学研究：
平衡规律——当系统的一个平衡态由 于条件改变而变为另一个平衡态时，能量、 体积和各物质的数量变化的规律。
宏观变化，而不涉及变化的细节。
对固体构效关系的认识的深入，已能对固体表面“整容”，催化由技艺性走向科学化；
(4) 从单一学科到交叉学科
物理化学运用数学、物理学等基础科学的理论和实验方法，研究化学变化包括C相2变H化3C和l pVT变化中的平衡规律和速率规律，以及这些
规律与物质微观结构的关系。
(精馏塔）
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
平衡和速率是制备和性能研究中最基 本的问题。对于化工包括冶金、轻工来说， 有利的平衡和速率是实现化学物质和材料 的大规模生产的前提。前者决定理论的产 率，后者决定实际的产量。
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
进行定量监测。
(精馏塔）
C2H3Cl
(裂解炉）
氯乙烯生产工艺流程
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
Cl2
H2
FeCl3 &#衡体系。 三个层次——宏观，从微观到宏观，微观
C2H4
4
近代化学的发展趋(势电和解特槽点）
(反应器）
物理化学是研究化学体系最一般的宏观、微观 规律的学科，特别是给出定量化规律。一般方 法是根据实验事实建立物理模型，应用数学原 理进行严密的或近似的推演得到公式。
分离——相平衡，相际扩散，界面现象
物料输送——pVT关系
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
物理化学研究：
平衡规律——当系统的一个平衡态由 于条件改变而变为另一个平衡态时，能量、 体积和各物质的数量变化的规律。
宏观变化，而不涉及变化的细节。
对固体构效关系的认识的深入，已能对固体表面“整容”，催化由技艺性走向科学化；
(4) 从单一学科到交叉学科
物理化学运用数学、物理学等基础科学的理论和实验方法，研究化学变化包括C相2变H化3C和l pVT变化中的平衡规律和速率规律，以及这些
规律与物质微观结构的关系。
(精馏塔）
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
平衡和速率是制备和性能研究中最基 本的问题。对于化工包括冶金、轻工来说， 有利的平衡和速率是实现化学物质和材料 的大规模生产的前提。前者决定理论的产 率，后者决定实际的产量。
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
进行定量监测。
(精馏塔）
C2H3Cl
(裂解炉）
氯乙烯生产工艺流程
物理化学（ PHYSICAL CHEMISTRY）
西南科技大学
Cl2
H2
FeCl3 &#衡体系。 三个层次——宏观，从微观到宏观，微观
C2H4
4
近代化学的发展趋(势电和解特槽点）
(反应器）
物理化学是研究化学体系最一般的宏观、微观 规律的学科，特别是给出定量化规律。一般方 法是根据实验事实建立物理模型，应用数学原 理进行严密的或近似的推演得到公式。
物理化学复习要点优秀课件
Q和W不是状态函数，因此过程不同，值不同。
15
★自由膨胀：Q=0, W=0,ΔU=0, ΔH=0
★等温可逆过程：
ΔU=0, ΔH=0， Q=-W=nRT㏑(V2/V1)= nRT㏑(P1/P2)
★绝热过程：
Q=0, W=ΔU=CV（T2-T1) ΔH=CP(T2-T1)
16
★绝热可逆过程： Q=0, W=ΔU=CV（T2-T1) ΔH=CP(T2-T1)
2. 自发变化的共同特征--------不可逆性
24
二、明确熵、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能的定义及 它们在特定条件下的物理意义
1. 熵（S）（重点）
dS=(δQ/T)R
ΔS=∫(δQ/T)R
25
2. 亥姆霍兹自由能A ： A ≡ U﹣TS
在等温过程中
δW≤﹣dA
或
W≤﹣ΔA
在等温过程中,一个封闭体系所能做的最大
17
★等容过程： W=0, Qv =ΔU=CV（T2-T1) ΔH=CP(T2-T1)
★等压过程： W=-P外(V2﹣V1), ΔU=CV（T2-T1) QP=ΔH=CP(T2-T1)
18
2.等温等压相变（重点）
等温等压可逆相变： W= -P(V2﹣V1), QP=Δ相变H=nΔ相变Hm, ΔU=QP﹣W 等温等压不可逆相变----一般设计一个可逆过程计算
9
4.热和功 过程的函数
热(Q)：由于温度不同，在体系与环境之间传
递的能量称为热。规定：体系吸热，热为正值； 体系放热，热为负值。
功(W)：除了热以外，体系与环境之间所传递
的其它各种形式的能量统称为功。在热力学中， 把功简单地分为体积功和非体积功（其它功） 两类，并规定：体系对环境做功，功为负值； 环境对体系做功，功为正值。
15
★自由膨胀：Q=0, W=0,ΔU=0, ΔH=0
★等温可逆过程：
ΔU=0, ΔH=0， Q=-W=nRT㏑(V2/V1)= nRT㏑(P1/P2)
★绝热过程：
Q=0, W=ΔU=CV（T2-T1) ΔH=CP(T2-T1)
16
★绝热可逆过程： Q=0, W=ΔU=CV（T2-T1) ΔH=CP(T2-T1)
2. 自发变化的共同特征--------不可逆性
24
二、明确熵、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能的定义及 它们在特定条件下的物理意义
1. 熵（S）（重点）
dS=(δQ/T)R
ΔS=∫(δQ/T)R
25
2. 亥姆霍兹自由能A ： A ≡ U﹣TS
在等温过程中
δW≤﹣dA
或
W≤﹣ΔA
在等温过程中,一个封闭体系所能做的最大
17
★等容过程： W=0, Qv =ΔU=CV（T2-T1) ΔH=CP(T2-T1)
★等压过程： W=-P外(V2﹣V1), ΔU=CV（T2-T1) QP=ΔH=CP(T2-T1)
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2.等温等压相变（重点）
等温等压可逆相变： W= -P(V2﹣V1), QP=Δ相变H=nΔ相变Hm, ΔU=QP﹣W 等温等压不可逆相变----一般设计一个可逆过程计算
9
4.热和功 过程的函数
热(Q)：由于温度不同，在体系与环境之间传
递的能量称为热。规定：体系吸热，热为正值； 体系放热，热为负值。
功(W)：除了热以外，体系与环境之间所传递
的其它各种形式的能量统称为功。在热力学中， 把功简单地分为体积功和非体积功（其它功） 两类，并规定：体系对环境做功，功为负值； 环境对体系做功，功为正值。
物理化学课程讲义-物理化学复习答疑57页PPT
物理化学课程讲义-物理化学复习答疑
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
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(dU)V = QV = CV dT， (dH)p = Qp = Cp dT ， dU = QV = CV dT（理想气体） dH = Qp = Cp dT （理想气体）
5
.精品课件.
Cp和CV的关系: 根据定义式, 对于任何物质:
理想气体
C p,m CV ,m R
Cp 并不是一定大于 Cv
6
pex=0 pex=常数
自由膨胀 W=0；
抗恒外压膨胀 W= pexV ； 相变 W=pV =pVg=nRT；
pex=pdP p
理想气体等温可逆膨胀pV=constant
Q =W =∫pdV= nRT ln(V2/V1) 理想气体绝热可逆膨胀pV=constant
理想气体绝热膨胀 W = U= CV(T1T2)
单纯变温过程，相变过程中： Qp =vapHm(气化热)
10
.精品课件.
例3.判断下列各过程中的Q，W,ΔU，以及可能知道的ΔH值（用
+、-、0表示）： (1)如图所示，当电池放电后，若 （a）以水和电阻丝为系统； （b）以水为系统； （c）以电阻丝为系统； （d）以电池为系统； （e）以电池、电阻丝为系统； （f）以电池、电阻丝、水为系统。
9
.精品课件.
例2 在100℃，p下，1mol水定温蒸发为蒸气，假设 蒸气为理想气体，因为这一过程中的温度不变，所以，
U=0, Qp =∫Cp dT=0这一结论对否？为什么？
答：错。因 1）定温过程U=0，只适用于理想气体的简单状态
变化。这是相变过程，不适用； 2）Qp=∫CpdT=0，只适用于无相变，无化学变化的
物理化学课程讲义
—— 习题答疑课1.精品课件.一、基本概念和公式
1、系统分类：密闭；开放；孤立系统 2、状态函数性质： 只决定于始终态，而与途径无关(通过设计)
如：U=Q + W
dU CV dT
devise Qr+Wr
U CV dT
dH CpdT
2
H CpdT
.精品课件.
3功：W=∫pexdV
C(T c ) 2(p2 , V2 , T2) V
.精品课件.
解：所有的过程始终态都相同，故
U = nCV,m(T2–T1) (1)定容+定压：W =p2(V2– V1)
Q= U + W = nCV,m(T2 – T1 )+p2(V2 – V1 ) (2)定温可逆+定容：W = nRT1ln(V2/V1)
Q= U + W = nCV,m(T2 – T1 )+nRT1ln(V2/V1) (3)绝热可逆+定容：W=nCV,m(T1–TC)
或 Q= nCV,m(T2–TC)
13
.精品课件.
例5 在100℃，p下，1mol水(1)可逆蒸发，vapHm = 40.7kJmol-1, (2)向真空蒸发为蒸气，假设蒸气为理想 气体，液体水的体积可忽略不计，求Q, W, U, H。
W
1
1
p1V1
p2V2
3
.精品课件.
过程 特点 理想气体 实际气体
等温膨胀 T=0 U 0
V T
绝热自由 膨胀
U=0
T 0 V U
绝热节 流膨胀
H=0
T p
H
0
T p
H
0
即T<0 (除H2, He)
4
.精品课件.
4、热Q：
无相变无化学变化，只做体积功的任意物质
（从①②式可得）：
解：设水和冰为系统。因恒压，绝热 所以H = Qp = 0 又 H =H(水) + H(冰) = 0 设终态温度为T H =H(水) + H(冰) =1004.18(T – 313)+ 100335=0 T = 253K ？？？
15
.精品课件.
该结果是不可能的！
100g水全部降温至0℃，放热： H(水)=-1004.1840 =-16.7kJ 100g冰全部融化吸热：H(冰)=33.5kJ 说明冰不能全部融化，终态应是0℃的冰水混合物。
.精品课件.
5、摩尔反应热（焓）
只做体积功，( )T,V rU = QV ( )T,p rH = Qp
rHm - rUm = RTn(g) rHm = ifHm,i rHm = - icHm,i
基尔霍夫方程：
H (T2 ) H (T1)
T2 T1
C
pdT
HESS定律
T
H (T ) H (T1) T1 CpdT
7
.精品课件.
二、例题
例1 判断下列各过程的Q, W, U, H是>0, =0, <0， 还是不能确定？
（1）理想气体等温可逆膨胀： U=0, H=0, Q>0, W>0
（2）理想气体绝热节流膨胀： Q=0, H=0, U=0, W=0
（3）理想气体定压膨胀：
W>0, U>0, H>0, Q>0
（4）理想气体自由膨胀：
设 m 克冰融化, H=H(冰)+H(水)= m 0.335-16.7=0
m = 50g 平衡后的状态为50g冰和150g水的0℃的冰水混合物。
16
.精品课件.
W=0, U=0, H=0, Q=0
（5）实际气体绝热自由膨胀： W=0, Q=0, U=0, H=
8
.精品课件.
上接例1
（6）0℃，p冰熔化成水： （7）水蒸气通过蒸汽机做功后
恢复原状： （8）在充满O2的绝热定容容器
中，石墨剧烈燃烧，以反应 器和其中所有物质为系统：
Q>0, H>0, U>0, W<0 U=0, H=0, Q>0, W>0 W=0,Q=0, U=0, H>0
解：(1) H = Qp = 40.7kJ W = pV = p Vg= RT = 3.1kJ U = Q-W =(40.7-3.1)kJ = 37.6kJ
(2) 始终态相同 故H = 40.7kJ U = 37.6kJ 但W=0
Q = U = 37.6kJ
14
.精品课件.
例6 将100g,40℃水和100g, 0℃的冰在杜瓦瓶中(恒压， 绝热)混合，求平衡后的状态，及此过程的H。已知 冰的熔化热 =335Jg-1 ,Cp(水)= 4.18 JK-1g-1
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
W
+
0
+
-
0
0
Q
-
+
-
0
-
0
ΔU
+
+
+
-
-
0
11
.精品课件.
例4 某理想气体从始态1经下列三个途径到达终态2， 求Q, W, U的表达式。已知CV , Cp 为常数
p 1 (p1 , V1 , T1)
( )T,r ( )S
A
12
（1）1 → A →2 （2）1 →B →2 （3）1 →C →2 B
5
.精品课件.
Cp和CV的关系: 根据定义式, 对于任何物质:
理想气体
C p,m CV ,m R
Cp 并不是一定大于 Cv
6
pex=0 pex=常数
自由膨胀 W=0；
抗恒外压膨胀 W= pexV ； 相变 W=pV =pVg=nRT；
pex=pdP p
理想气体等温可逆膨胀pV=constant
Q =W =∫pdV= nRT ln(V2/V1) 理想气体绝热可逆膨胀pV=constant
理想气体绝热膨胀 W = U= CV(T1T2)
单纯变温过程，相变过程中： Qp =vapHm(气化热)
10
.精品课件.
例3.判断下列各过程中的Q，W,ΔU，以及可能知道的ΔH值（用
+、-、0表示）： (1)如图所示，当电池放电后，若 （a）以水和电阻丝为系统； （b）以水为系统； （c）以电阻丝为系统； （d）以电池为系统； （e）以电池、电阻丝为系统； （f）以电池、电阻丝、水为系统。
9
.精品课件.
例2 在100℃，p下，1mol水定温蒸发为蒸气，假设 蒸气为理想气体，因为这一过程中的温度不变，所以，
U=0, Qp =∫Cp dT=0这一结论对否？为什么？
答：错。因 1）定温过程U=0，只适用于理想气体的简单状态
变化。这是相变过程，不适用； 2）Qp=∫CpdT=0，只适用于无相变，无化学变化的
物理化学课程讲义
—— 习题答疑课1.精品课件.一、基本概念和公式
1、系统分类：密闭；开放；孤立系统 2、状态函数性质： 只决定于始终态，而与途径无关(通过设计)
如：U=Q + W
dU CV dT
devise Qr+Wr
U CV dT
dH CpdT
2
H CpdT
.精品课件.
3功：W=∫pexdV
C(T c ) 2(p2 , V2 , T2) V
.精品课件.
解：所有的过程始终态都相同，故
U = nCV,m(T2–T1) (1)定容+定压：W =p2(V2– V1)
Q= U + W = nCV,m(T2 – T1 )+p2(V2 – V1 ) (2)定温可逆+定容：W = nRT1ln(V2/V1)
Q= U + W = nCV,m(T2 – T1 )+nRT1ln(V2/V1) (3)绝热可逆+定容：W=nCV,m(T1–TC)
或 Q= nCV,m(T2–TC)
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.精品课件.
例5 在100℃，p下，1mol水(1)可逆蒸发，vapHm = 40.7kJmol-1, (2)向真空蒸发为蒸气，假设蒸气为理想 气体，液体水的体积可忽略不计，求Q, W, U, H。
W
1
1
p1V1
p2V2
3
.精品课件.
过程 特点 理想气体 实际气体
等温膨胀 T=0 U 0
V T
绝热自由 膨胀
U=0
T 0 V U
绝热节 流膨胀
H=0
T p
H
0
T p
H
0
即T<0 (除H2, He)
4
.精品课件.
4、热Q：
无相变无化学变化，只做体积功的任意物质
（从①②式可得）：
解：设水和冰为系统。因恒压，绝热 所以H = Qp = 0 又 H =H(水) + H(冰) = 0 设终态温度为T H =H(水) + H(冰) =1004.18(T – 313)+ 100335=0 T = 253K ？？？
15
.精品课件.
该结果是不可能的！
100g水全部降温至0℃，放热： H(水)=-1004.1840 =-16.7kJ 100g冰全部融化吸热：H(冰)=33.5kJ 说明冰不能全部融化，终态应是0℃的冰水混合物。
.精品课件.
5、摩尔反应热（焓）
只做体积功，( )T,V rU = QV ( )T,p rH = Qp
rHm - rUm = RTn(g) rHm = ifHm,i rHm = - icHm,i
基尔霍夫方程：
H (T2 ) H (T1)
T2 T1
C
pdT
HESS定律
T
H (T ) H (T1) T1 CpdT
7
.精品课件.
二、例题
例1 判断下列各过程的Q, W, U, H是>0, =0, <0， 还是不能确定？
（1）理想气体等温可逆膨胀： U=0, H=0, Q>0, W>0
（2）理想气体绝热节流膨胀： Q=0, H=0, U=0, W=0
（3）理想气体定压膨胀：
W>0, U>0, H>0, Q>0
（4）理想气体自由膨胀：
设 m 克冰融化, H=H(冰)+H(水)= m 0.335-16.7=0
m = 50g 平衡后的状态为50g冰和150g水的0℃的冰水混合物。
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.精品课件.
W=0, U=0, H=0, Q=0
（5）实际气体绝热自由膨胀： W=0, Q=0, U=0, H=
8
.精品课件.
上接例1
（6）0℃，p冰熔化成水： （7）水蒸气通过蒸汽机做功后
恢复原状： （8）在充满O2的绝热定容容器
中，石墨剧烈燃烧，以反应 器和其中所有物质为系统：
Q>0, H>0, U>0, W<0 U=0, H=0, Q>0, W>0 W=0,Q=0, U=0, H>0
解：(1) H = Qp = 40.7kJ W = pV = p Vg= RT = 3.1kJ U = Q-W =(40.7-3.1)kJ = 37.6kJ
(2) 始终态相同 故H = 40.7kJ U = 37.6kJ 但W=0
Q = U = 37.6kJ
14
.精品课件.
例6 将100g,40℃水和100g, 0℃的冰在杜瓦瓶中(恒压， 绝热)混合，求平衡后的状态，及此过程的H。已知 冰的熔化热 =335Jg-1 ,Cp(水)= 4.18 JK-1g-1
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
W
+
0
+
-
0
0
Q
-
+
-
0
-
0
ΔU
+
+
+
-
-
0
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.精品课件.
例4 某理想气体从始态1经下列三个途径到达终态2， 求Q, W, U的表达式。已知CV , Cp 为常数
p 1 (p1 , V1 , T1)
( )T,r ( )S
A
12
（1）1 → A →2 （2）1 →B →2 （3）1 →C →2 B