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热力学第一定律功:δW =δW e +δW f(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f =xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。

热 Q :体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容 C =δQ/dT(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=11-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1nR-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=212T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=121T T T -焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-()pT C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :ΔU =dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dV V U T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ΔH =dT T H P ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+dp p H T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +∑BB γRT化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆,+=γ热力学第二定律Clausius 不等式:0TQS BAB A ≥∆∑→δ—熵函数的定义:dS =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =kln Ω Helmbolz 自由能定义:F =U —TS Gibbs 自由能定义:G =H -TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU =TdS -pdV dH =TdS +Vdp dF =-SdT -pdV dG =-SdT +Vdp (2)Maxwell 关系:T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=VT p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T V T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C p =T pT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系:Gibbs -Helmholtz 公式 ()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T =-2T H ∆ 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron 方程式:dT dp=mX m X V T H ∆∆ 式中x 代表vap ,fus ,sub 。

物理化学公式大全 ()

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物理化学公式集热力学第一定律功:δW=δW e+δW f(1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f=xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。

热Q:体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容C=δQ/dT(1)等压热容:C p=δQ p/dT=(∂H/∂T)p(2)等容热容:C v=δQ v/dT=(∂U/∂T)v常温下单原子分子:C v,m =C v,mt=3R/2常温下双原子分子:C v,m =C v,mt+Cv,mr=5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系C p—C v=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p (2)理想气体C p—C v=nR理想气体绝热可逆过程方程:pVγ=常数TVγ-1=常数p1-γTγ=常数γ=C p/ C v理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/W可逆制冷机冷冻系数:β=焦汤系数:μJ==--T实际气体的ΔH和ΔU:ΔU=+ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p=Q V+ΔnRT当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=Δr U m+RT化学反应热效应与温度的关系:热力学第二定律Clausius不等式:熵函数的定义:dS=δQ R/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:C V=T C p=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。

(完整word版)物理化学公式大全

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1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'ambδδδd δdU Q W Q p V W =+=-+系统得功为正,对环境作功为负。

上式适用于封闭体系的一切过程。

2. 焓的定义式3. 焓变(1) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。

(2) 2,m 1d p H nC T ∆=⎰此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。

4. 热力学能(又称内能)变此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。

5. 恒容热和恒压热V Q U =∆ (d 0,'0)V W == p Q H =∆ (d 0,'0)p W == 6. 热容的定义式(1)定压热容和定容热容δ/d (/)p p pC Q T H T ==∂∂δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂ ,m m /(/)V V V C C n U T ==∂∂上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。

(3)质量定压热容(比定压热容)式中m 和M 分别为物质的质量和摩尔质量。

,m//p p p c C m CM==pVU H +=2,m 1d V U nC T∆=⎰(4) ,m ,m p V C C R -= 此式只适用于理想气体。

7. 摩尔蒸发焓与温度的关系21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p TH T H T C T ∆=∆+∆⎰式中 vap ,m p C ∆ = ,m p C (g) —,m p C (l),上式适用于恒压蒸发过程。

8. 体积功(1)定义式 V p W d amb -=∂ 或 V p W d amb ∑-=(2) )()(1221T T nR V V p W --=--= 适用于理想气体恒压过程。

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功:δW =δW e +δW f(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f =xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。

热 Q :体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容 C =δQ/dT(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=(p 1V 1—p 2V 2)11-γ理想气体多方可逆过程:W =(T 1—T 2)1nR-δ热机效率:η=冷冻系数:β=-Q 1/W212T T T -可逆制冷机冷冻系数:β=121T T T -焦汤系数: μJ -T ==-Hp T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂()p T C p H ∂∂实际气体的ΔH 和ΔU :ΔU =+ΔH =+dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂dV V U T⎪⎭⎫⎝⎛∂∂dT T H P ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂dp p H T⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +RT∑BB γ化学反应热效应与温度的关系:()()()dTB C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆,+=γClausius 不等式:0TQS BA B A ≥∆∑→δ—熵函数的定义:dS =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =kln ΩHelmbolz 自由能定义:F =U —TS Gibbs 自由能定义:G =H -TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU =TdS -pdV dH =TdS +Vdp dF =-SdT -pdV dG =-SdT +Vdp (2)Maxwell 关系:= =-T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂(3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =TC p =T VT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂pT S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系:Gibbs -Helmholtz 公式 =-()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T 2T H ∆单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron 方程式:= 式中x 代表vap ,fus ,sub 。

物理化学公式大全.doc

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1. 理想气体状态方程式pV(m / M )RTnRT或pV mp(V / n)RT2. 气体混合物( 1) 组成摩尔分数y B ( 或 x B) = n B / n AA体积分数By B V m,B /y A V m ,AA式中n A 为混合气体总的物质的量。

Vm,A表示在一定 T ,p 下纯气体 A 的摩尔体积。

y A V m ,A 为AA在一定 T , p 下混合之前各纯组分体积的总和。

( 2) 摩尔质量Mmixy B M B m / nM B / n BBBB式中mm B为混合气体的总质量,nn B为混合气体总的物质的量。

上述各式适用于任意的BB气体混合物。

(3) y Bn B/ n p B/ p V B/ V式中 p B 为气体 ,在混合的 T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的分压力。

VB 为B 气体B在混合气体的 T , p 下,单独存在时所占的体积。

3. 道尔顿定律p B = y B p , pp BB上式适用于任意气体。

对于理想气体p B n B RT / V4. 阿马加分体积定律V Bn B RT / V此式只适用于理想气体。

第二章 热力学第一定律主要公式及使用条件1.热力学第一定律的数学表示式U Q W或dUδQδWδQ p amb dVδW'Q吸正放负W外对内正内对外负2.焓的定义式H U pV3.焓变( 1)H U( pV )式中( pV )为pV乘积的增量,只有在恒压下( pV )p(V2V1)在数值上等于体积功。

()H 2nC p,m d T21此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。

4.热力学能变2U nC V ,m d T1此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程。

5.恒容热和恒压热Q V U (d V 0,W ' 0)Q p H (d p 0,W ' 0)6.热容的定义式( 1)定压热容和定容热容C pδQ p/d T( H / T ) pC VδQ V/ dT( U /T )V( 2)摩尔定压热容和摩尔定容热容C p ,m C p / n ( H m /T ) pC V ,m C V / n ( U m /T )V上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。

物理化学公式集合

物理化学公式集合

物理化学公式集合物理化学公式整理范德华方程:(p+a/V 2m )(V m -b)=RT (p+n 2a/V 2)(V-nb)=nRT 维锂方程:pV m =RT(1+Bp+Cp 2+Dp 3+……) 或pVm=(1+B ’/V m +C ’/V 2m +D ’/V 3m +……)压缩因子:pV=ZnRT 或 pV m =ZRT Z=V m (真实)/V m (理想) 临界压缩因子Z c =p c V m,c /RT c ,对比压力p r =p/p c 对比体积V r =V m /V m,c 对比温度 T c =T/T cZ=pVm /RT=pcVm,c /RT c ·prVr /Tr=Zc ·prVr /Tr热力学第一定律为能量守恒定律;热力学第二定律解决变化的方向,限度问题δW=-F ·dl=-p zmb dV热力学第一定律:ΔU=Q+W 对于无限小:dU=δQ+Δw恒容热Q v Q v =ΔU (dV=0, W '=0) 指系统进行恒容且无非体积功的过程中与环境交换的热,它与过程的ΔU 在量值上相等。

ΔU 只取决于始末态,故恒容热也只取决于系统的始末态。

恒压热Q p 及焓焓:H ——U+pV 单位:J Qp=ΔH(dp=0, W '=0摩尔定容热容:Cv,m=(1/n)·(δQv /dT) 单位:J ·mol -1·K -1Q v =ΔU=n ∫T1T2C v,m dT摩尔定容热容:Cp,m Qp=ΔH=n ∫T1T2C p,m DtH=U+pV=U+n RT对理想气体:Cp,m-Cv,m=R; 对单原子理想气体C v,m=3R /2,C p,m=5R/2 ;双原子气体:C v,m=5R/2, C p,m=7R/2摩尔相变焓单位:J·mol-1或kJ·mol-1Δαβ=nΔαβH m 反应进度:dξ——dn B/νB化学反应方程式写法不同,则反应进度也不相同。

物理化学公式大全

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物理化学公式大全物理化学是研究物质的物理性质和化学性质之间的关系的学科。

以下是一些在物理化学中常用的公式:1.热力学方程:-理想气体状态方程:PV=nRT其中P为气体压强,V为气体体积,n为气体摩尔数,R为气体常数,T为气体温度。

-内能变化公式:ΔU=q+w其中ΔU为系统内能变化,q为系统吸取或放出的热量,w为系统对外界做的功。

-能量守恒定律:ΔE=q+w其中ΔE为系统总能量变化,q为系统吸取或放出的热量,w为系统对外界做的功。

2.动力学方程:-反应速率公式:r=k[A]^m[B]^n其中r为反应速率,k为反应速率常数,[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度,m和n为反应物的反应级数。

- Arrhenius 公式:k = A * e^(-Ea/RT)其中 k 为反应速率常数,A 为 Arrhenius 常数,Ea 为活化能,R为气体常数,T 为反应温度。

3.量子力学方程:- 波函数公式:Ψ = Σcnφn其中Ψ 为波函数,cn 为系数,φn 为基态波函数。

- Schroedinger 方程:HΨ = EΨ其中H为哈密顿算符,Ψ为波函数,E为能量。

4.热力学方程:- 熵变公式:ΔS = q_rev / T其中ΔS 为系统熵变,q_rev 为可逆过程吸放热量,T 为温度。

- Gibbs 自由能公式:ΔG = ΔH - TΔS其中ΔG 为 Gibbs 自由能变化,ΔH 为焓变化,ΔS 为熵变化,T 为温度。

5.电化学方程:- Nerst 方程:E = E° - (RT / nF) * ln(Q)其中E为电池电势,E°为标准电势,R为气体常数,T为温度,n为电子数,F为法拉第常数,Q为电化学反应的反应物浓度比。

- Faraday 定律:nF = Q其中n为电子数,F为法拉第常数,Q为电荷数。

以上公式只是物理化学中的一小部分,这里列举的是一些常见的、基本的公式,实际上物理化学领域有非常多的公式和方程可供使用。

物理化学公式大全

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1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'a m bδδδd δd U Q W Q p V W=+=-+ 系统得功为正,对环境作功为负。

上式适用于封闭体系的一切过程。

2. 焓的定义式 3. 焓变(1) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。

(2) 2,m 1d p H nC T ∆=⎰此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。

4. 热力学能(又称内能)变此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。

5. 恒容热和恒压热V Q U =∆ (d 0,'0V W == p Q H =∆ (d 0,'0)p W == 6. 热容的定义式 (1)定压热容和定容热容δ/d (/)p p pC Q T H T ==∂∂δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂ ,m m /(/)V V VC C n U T ==∂∂ 上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。

(3)质量定压热容(比定压热容)式中m 和M 分别为物质的质量和摩尔质量。

(4) ,m ,mp V C C R -= 此式只适用于理想气体。

,m//p p p c C m CM==pVU H +=2,m 1d V U nC T∆=⎰7. 摩尔蒸发焓与温度的关系21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p TH T H T C T ∆=∆+∆⎰式中 vap ,m p C ∆ = ,m p C (g) —,m p C (l),上式适用于恒压蒸发过程。

8. 体积功(1)定义式 V p W d a m b -=∂ 或 V p W d amb ∑-=(2) )()(1221T T nR V V p W --=--= 适用于理想气体恒压过程。

物理化学公式大全

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物理化学公式大全物理化学是研究物质及其性质与能量变化之间关系的学科。

在物理化学的学习与研究过程中,掌握一些重要的公式是十分关键的。

下面是物理化学公式的大全,帮助你更好地理解和运用这些公式。

1. 热力学公式1.1 热力学第一定律dU = dq + dw其中,dU表示系统内能的变化,dq表示系统吸收的热量,dw表示系统对外界所做的功。

1.2 热力学第二定律(卡诺循环)η = 1 - Tc / Th其中,η表示卡诺循环的热效率,Tc表示循环过程中的低温热源温度,Th表示循环过程中的高温热源温度。

1.3 熵变ΔS = ∫dq / T其中,ΔS表示熵变,dq表示吸收的热量,T表示温度。

2. 电化学公式2.1 奥姆定律I = U / R其中,I表示电流强度,U表示电压,R表示电阻。

2.2 法拉第定律I = nFv其中,I表示电流强度,n表示电离物质的摩尔数,F表示法拉第常数,v表示电离的速率。

2.3 电解质溶液中浓度的关系c = n / V其中,c表示溶液的浓度,n表示溶质的物质的量,V表示溶液的体积。

3. 量子化学公式3.1 玻尔模型电子能级En = - 13.6 / n²其中,En表示第n个电子能级的能量。

3.2 库仑势能E = - (Z × e²) / (4πε₀r)其中,E表示两个带电粒子之间的库仑势能,Z表示电荷的量子数,e表示元电荷,ε₀表示真空介电常数,r表示两个带电粒子的距离。

4. 动力学公式4.1 反应速率常数k = A × e^(-Ea / RT)其中,k表示反应速率常数,A表示指前因子,Ea表示活化能,R 表示气体常数,T表示温度。

4.2 阿伦尼乌斯方程k = Z × f(ΔE)其中,k表示反应速率常数,Z表示碰撞频率,f(ΔE)表示碰撞激活因子,ΔE表示碰撞能量。

5. 其他公式5.1 时间-位移关系x = v₀t + 1/2at²其中,x表示位移,v₀表示初始速度,t表示时间,a表示加速度。

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物理化学公式大全文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]物理化学公式集热力学第一定律 功:δW=δW e +δW f(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f =xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW(机械功)=fdL ,δW(电功)=EdQ ,δW(表面功)=rdA 。

热 Q :体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容 C =δQ/dT(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (H/T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (U/T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:(1)任意体系 C p —C v =[p +(U/V )T ](V/T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =(T 1—T 2) 热机效率:η= 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 焦汤系数: μJ -T ==- 实际气体的ΔH 和ΔU: ΔU=+ ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +RT 化学反应热效应与温度的关系: 热力学第二定律 Clausius 不等式:熵函数的定义:dS=δQR/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:CV =T Cp=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。

物理化学公式大全

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物理化学公式大全 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#物理化学公式集热力学第一定律 功:δW=δW e +δW f(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f =xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW(机械功)=fdL ,δW(电功)=EdQ ,δW(表面功)=rdA 。

热 Q :体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容 C =δQ/dT(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (H/T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (U/T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:(1)任意体系 C p —C v =[p +(U/V )T ](V/T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =(T 1—T 2) 热机效率:η= 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 焦汤系数: μJ -T ==- 实际气体的ΔH 和ΔU: ΔU=+ ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +RT 化学反应热效应与温度的关系: 热力学第二定律 Clausius 不等式:熵函数的定义:dS=δQR/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:CV =T Cp=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。

大学物理化学必考公式总结

大学物理化学必考公式总结

物理化学期末重点复习资料热力学第一定律功:δW =δW e +δW f(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f =xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。

热 Q :体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容 C =δQ/dT(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=11-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1nR-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=212T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=121T T T -焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-()pT C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :ΔU =dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dV V U T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ΔH =dT T H P ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+dp p H T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +∑BB γRT化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆,+=γ热力学第二定律Clausius 不等式:0TQS BAB A ≥∆∑→δ—熵函数的定义:dS =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =kln Ω Helmbolz 自由能定义:F =U —TS Gibbs 自由能定义:G =H -TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU =TdS -pdV dH =TdS +Vdp dF =-SdT -pdV dG =-SdT +Vdp (2)Maxwell 关系:T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=VT p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T V T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C p =T pT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系:Gibbs -Helmholtz 公式 ()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T =-2T H ∆ 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron 方程式:dT dp=mX m X V T H ∆∆ 式中x 代表vap ,fus ,sub 。

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g Ni i
i N i!
i N i!
波兹曼分布: Ni =
g e-i kT i
N
g e-i kT i
i
在A、B两个能级上粒子数之比: N A = g A e-A / kT
NB
g e-B / kT B
波色-爱因斯坦统计:Ni=
gi e -- i
-1
费米-狄拉克统计:Ni=
gi e -- i
+1
分子配分函数定义:q=
(T1—T2)
热机效率:η= T2-T1 T2
冷冻系数:β=-Q1/W
可逆制冷机冷冻系数:β= T1 T2-T1
焦汤系数:
μJ-T=
T p
H
=-
H pT
Cp
实际气体的ΔH和ΔU:
ΔU= U dT + U dV
T V
V T
ΔH=
H T
P
dT
+H pT来自dp化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Qp=QV+ΔnRT
1
热力学第一定律
功:δW=δWe+δWf
(1)膨胀功 δWe=p外dV
膨胀功为正,压缩功为负。
(2)非膨胀功δWf=xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW(机械功)=fdL,δW(电功)
=EdQ,δW(表面功)=rdA。
热 Q:体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律: △U=Q—W
焓 H=U+pV
vap H m RT 2
(3)外压对蒸汽压的影响:
ln
pg
p
g

Vm l
RT
p
e-p
g
pg是在惰性气体存在
总压为pe时的饱和蒸汽压。
吉不斯-杜亥姆公式:SdT-Vdp+ n Bd B =0
B
dU=TdS-pdV+ n Bd B
B
dH=TdS+Vdp+ n Bd B
B
dF=-SdT-pdV+ n Bd B
原子核运动:qn=(2Sn+1) e-0n / kT
4
热力学函数表达式: F=-kTlnqN(定位)
F=-kTln q N (非定位) N!
S=klnqN+NkT lnq (定位) S=kln q N +NkT lnq (非定位)
T V,N
N!
T V,N
G=-kTlnqN+NkTV lnq (定位) V T,N
一维:qt=
2mkT h2
1
2
L
二维:qt=
2mkT h2
A
三维:qt=
2mkT h2
3
2
V
转动:线性qr= 8 2 IkT = T
h 2
r
r = h 2 8 2 Ik
r 为转动特征温度
非线性qr= 8
2 2kT3 2
h 3
I X I Y I Z
1 2
振动:双原子分子qV= e-h / 2kT
(1)任意体系 Cp —Cv=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p (2)理想气体 Cp —Cv=nR
理想气体绝热可逆过程方程:
pVγ=常数 TVγ-1=常数 p1-γTγ=常数 γ=Cp/ Cv
理想气体绝热功:W=Cv(T1—T2)=
1 -1
(p1V1—p2V2)
理想气体多方可逆过程:W=
nR -1
g e-i / kT i
i
q= e-i / kT
i
分子配分函数的分离:q=qnqeqtqrqv
- i为能级能量 - i为量子态能量
能级能量公式:平动:εt=
h2 8m
n
2 X
a2

n
2 Y
b2

n
2 Z
c2
转动:εr=
JJ+1 h
8
2 2
I
振动:εv=
v+
1 2
h
分子配分函数表达式:平动:当所有的平动能级几乎都可被分子到达时
基本过程 ΔS
ΔG
ΔF
理想气体等温可 逆过程
任意物质等压过 程
任意物质等容过 程
理想气体绝热可 逆过程
nRln V2 V1
T2 C p dT
T T1
T2 C V dT
T T1 0
nRln p 2 p1
热力学基本公式:
(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:
dU=TdS-pdV
dH=TdS+Vdp
dF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp
(2)Maxwell关系:
S = p V T T V
S p
T
=-
V T
p
(3)热容与T、S、p、V的关系:
CV=T
S T
e-V / 2T =
1-e-h / 2kT
1-e-V / 2T
v = h 为振动特征温度 k
多原子线性:qV=
e 3n-5 -h i / 2 i=1 1-e-h i
kT / kT
多原子非线性:qV=
e 3n-6 -h i / 2 i=1 1-e-h i
kT / kT
电子运动:qe=(2j+1) e-e0 / kT
理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。
热容 C=δQ/dT
(1)等压热容:Cp=δQp/dT= (∂H/∂T)p (2)等容热容:Cv=δQv/dT= (∂U/∂T)v 常温下单原子分子:Cv,m=Cv,mt=3R/2 常温下双原子分子:Cv,m=Cv,mt+Cv,mr=5R/2
等压热容与等容热容之差:
B
dG=-SdT+Vdp+ n Bd B
B
在等温过程中,一个封闭体系所能做的最大功等于其Helmbolz自由能的减少。
等温等压下,一个封闭体系所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs自由能的减少。
3
波兹曼公式:S=klnΩ
统计热力学
一种分布的微观状态数:定位体系:ti=N!
g Ni i
非定位体系:ti=
V
Cp=T
S T
p
Gibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式
G /
T
T
p
=-
H T2
单组分体系的两相平衡:
(1)Clapeyron方程式: dp = X H m dT T X Vm
式中x代表vap,fus,sub。
(2)Clausius-Clapeyron方程式(两相平衡中一相为气相): dlnp = dT
当反应进度 ξ=1mol时, ΔrHm=ΔrUm+ B RT
B
化学反应热效应与温度的关系:
r
H
m
T2

r
H
m
T1

T2 T1
BC p,m BdT
2
热力学第二定律
Clausius不等式: SAB

B A
Q 0 T
熵函数的定义:dS=δQR/T Helmbolz自由能定义:F=U—TS
Boltzman熵定理:S=klnΩ Gibbs自由能定义:G=H-TS
G=-kTln q N +NkTV lnq (非定位)
N!
V T,N
U=NkT2 lnq T V,N
P=NkT lnq V T,N
H=NkT2 lnq +NkTV lnq
T V,N
V T,N
CV=
T
NkT
2
lnq T
V,N
V
一些基本过程的ΔS、ΔG、ΔF的运算公式(Wf=0)
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