物理化学双语chap2a

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物理化学二章

物理化学二章
• No process is possible in which the sole result is the absorption of heat from a reservoir and its complete conversion into work.
• 从单一热源取出热使之完全变 成功,而不发生其它变化是不 可能的。
U=Q+W=0
|Q|=|w|
从环境(单一热源)取出 热且完全转变为功.
T
此过程违反了热力学第二
定律吗?
• 热力学第二定律是从无数的实际 过程中抽象出的基本规律。
• 它指出一切过程都有方向性,自 然界的发展是单向、不可逆的。
• 第二定律是高度可靠的 • 至今未发现任何一件宏观事件违
背了热力学第二定律
第二定律的 Clausius表述:
热量从低温热 源自动流向高 温热源而不留 痕迹是不可能 的.
Rudolph Clausius (1822~1888)德国科学家, 热力学奠基人之一。 1850年克劳修斯发表了 《论热的动力以及由此 推出的关于热学本身的 诸定律》从而知名于学 术界。
• 第二定律的Ostward表述:
• 常见的热机如: 汽车, 飞机, 轮船, 火力发电机等等.
• 卡诺设计了一种理想热机-卡诺热机, 此热机在高温 热源和等温热源间工作, 其工作介质是理想气体, 整 个循环过程均不存在摩擦力, 卡诺热机的循环由两个 绝热过程和两个等温过程组成.
• 卡诺证明了在相同两热源间工作的热机, 以卡诺热机 的效率为最大, 其它任何热机的效率不可能超过卡诺 热机.
U=0, Q1=-W3=RT1ln(V4/V3)
C (p3V3)
V
p
卡诺热机的效率:

chap2 煤的的形成

chap2 煤的的形成

脂肪:属于长链脂肪酸的甘油酯。低等植物含量 高(20%左右) ,高等植物中含量少(1-2%) ,且主要集 中在孢子和种子中。在生化作用下在酸性或碱性溶 液中分解生成脂肪酸和甘油,前者参与成煤作用。 在天然条件下,脂肪酸具有一定的稳定性,因此从 泥炭或褐煤的抽提沥青中能发现脂肪酸。
1.4.3 脂类化合物
纤维素在生长着的植物体内很稳定,但植物 死亡后,需氧细菌通过纤维素水解酶的催化 作用可将纤维素水解为单糖,后者进一步氧 化则分解为CO2和水,即:
当环境缺氧时即酸性条件下,在厌氧细菌作用 下发酵生成甲烷、氢、丁酸、醋酸等中间产物 无论是水解产物还是发酵产物,它们都可与 植物的其他分解产物缩合形成更复杂的物质 参与成煤,或成为微生物的营养来源。
3、适宜的地质作用的配合
是不是所有的沼泽地区都可以形成煤层呢? 也不是的; 在植物遗体的堆积过程中,如果沼泽的基底不 下降,整个沼泽会很快被植物遗体堆满,后续植 物死亡后不能被水掩盖,遭受氧化而破坏,无法 形成较厚的泥炭层。因此地壳运动对煤的形成有 着重要的影响。 当地壳发生沉运动,其沉降速度与植物遗体的 堆积速度大致相等时,沼泽基底沉降的空间恰好 被植物遗体的堆积所充填,沼泽中积水的深度基 本保持不变,继续维持沼泽环境,这种平衡持续 时间越长,泥炭层的堆积厚度就越大。
半纤维素:多糖,化学组成和性质与纤维 素相近,但比纤维素更易分解或水解为糖 类和酸。 果胶:糖的衍生物,呈果冻状存在于植物 的果实和木质部中。在生物化学作用(泥 炭化作用)下,水解成一系列单糖和糖醛 酸。
1.4.2 木质素
木质素主要分布在高等植物的细胞壁中,包围着纤
维素并填满其间隙,以增加茎部的坚固性。
2、适宜的地理环境
是否所有的植物死亡后都能转变成煤呢? 不是的。 如果植物残体堆积在空气畅通的地方,则受喜氧细菌 的作用而被完全氧化,分解成CO2和H2O而不能成煤。但 在有水和隔绝空气的地方,则不能完全氧化。而在自 然界中,只有泥炭沼泽具备这种条件。因为沼泽是地 表常年积浅水,气候非常湿润的洼地,所以沼泽环境 很适宜植物的生长、繁殖。当植物死亡后,又能及时 被沼泽中的水掩盖,避免植物全部氧化分解,而其中 一部分分解产物能保存下来并最终变成煤。所以,泥 炭沼泽是发生聚煤作用的良好地理环境。

第2章物理化学(双语)

第2章物理化学(双语)

The zeroth law of thermadynamics
Two systems that are each found to be in thermal equilibrium with a third system will be found to be in thermal equilibrium with each other.
12
Physical Chemistry
Chapter 2
Internal Energy内能
Internal energy内能: Total amount of energy in a
system. The sum total of all kinetic and potential energy within the system.
Physical Chemistry
Chapte 2
Chapter 2 THERMODYNAMICS热力学
extensive intensive Thermodynamic Properties composition volume pressure
Pressure(压力): mechanical equilibrium Temperature(温度): thermal equilibrium
Bilingual Course of Yunnan Open University
Physical chemistry
Chemical Engineering faculty of Yunnan Open University
Li Qin (associate professor)
1
Chapter 2
chemical change, not the rate of chemical change.

Atkins’PhysChem 08(物理化学课件英文版)

Atkins’PhysChem 08(物理化学课件英文版)
Chapter 5 The Second Law: The
machinery
2024/1/10
1
Chapter 5 The Second Law: The machinery
Combining the First and Second Laws
5.1 The fundamental equations 5.2 Properties of the internal energy Properties of the Gibbs energy 5.3 General considerations 5.4 The variation of the Gibbs energy with temp. 5.5 The variation of the Gibbs energy with pressure
G f (T , p) compare with
dG
G T
p
dT
G p
T
dp
dG SdT Vdp
G T
p
S
;
G p
T
V
2024/1/10
8
Chapter 5 The Second Law: The machinery
5.2 Properties of the internal energy
P T V
nR V nb
T
nRT
nRT
an2
V nb V nb V 2
an2 V2
2024/1/10
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(c) The variation of U、H and S with T
U T
V
CV
nCV ,m
H T
p
Cp
nC p,m

物理化学国家级双语示范课程 course

物理化学国家级双语示范课程 course

一、概述物理化学是化学学科中重要的基础学科之一,其作用在于通过物理学原理解释和预测化学现象,为化学实验设计和化学工艺提供理论指导。

而双语示范课程则是一种新的课程教学模式,旨在通过中文和英文双语教学,培养学生的双语交流能力和专业知识。

本文将介绍物理化学国家级双语示范课程的相关内容和特点。

二、示范课程概述1. 课程名称:物理化学国家级双语示范课程2. 课程内容:包括化学热力学、化学动力学、化学量论等内容,并以物理学原理为基础,通过实例和案例分析展示化学现象。

3. 课程目标:培养学生对物理化学理论的理解和运用能力,提高学生的双语交流水平。

4. 课程特点:采用双语教学,课程设置严谨,案例讲解生动,注重培养学生的实际应用能力。

三、双语教学模式1. 双语教学内容设置:课堂教学内容以中文为主,辅以英文解释和补充。

教学用书和教学资料同时提供中文和英文版本,便于学生理解和学习。

2. 双语教学师资力量:教师队伍中的外籍教师具有良好的英文教学水平,并具有较强的物理化学领域知识,有助于提升课程的国际化水平。

3. 双语教学评价体系:课程考核除了中文版本的书面考试外,还设置英文版本的测试内容,以评价学生的双语学习水平。

四、示范课程的优势1. 提高学生的专业素养:双语教学模式让学生在学习物理化学知识的同时提高英文水平,为将来的国际交流和学术研究打下良好基础。

2. 拓展学生的视野:以国际化的教学模式培养学生的国际视野和跨文化交流能力,提高学生在国际化背景下的竞争力。

3. 促进学科的发展:通过双语示范课程的实施,促进物理化学教育的持续发展,为我国的高等教育体系增添新的亮点。

五、示范课程的实施方法1. 教材选择与编写:选择与教学内容相匹配的双语教材,并制定相关的教学大纲和课程标准,确保双语教学的质量和规范化。

2. 教学环境升级:配置先进的教学设备和多媒体教学资源,提供优质的教学环境,满足双语教学的需要。

3. 学生评价与反馈:定期收集学生的评价和反馈意见,不断完善课程设置和教学质量,提高双语示范课程的教学效果。

chap 2 煤的种类及生成

chap 2 煤的种类及生成

低等植物和高等植物,包括微生物,都是成煤的原 低等植物和高等植物,包括微生物, 始物质。各种有机族组分通过不同途径参与成煤, 始物质。各种有机族组分通过不同途径参与成煤,导致 煤具有高度复杂性。 煤具有高度复杂性。
(5)不同成煤植物有机族组分的差异性
不同种类的植物,同种植物的不同部分,其有机族组成不同。 不同种类的植物,同种植物的不同部分,其有机族组成不同。
第2章 煤的种类及形成
成煤的主要物质是什么? 成煤的主要物质是什么? 煤的种类包括哪些,各有什么特征? 煤的种类包括哪些,各有什么特征? 成煤的环境及其形成过程? 成煤的环境及其形成过程?
2.1 主要成煤物质
(1)什么是煤? ——由植物形成的有机岩石 )什么是煤? ——由植物形成的有机岩石
由植物遗体经过生物化学、物理化学等共同作用而转变成 植物遗体经过生物化学、物理化学等共同作用而转变成 经过生物化学 沉积有机矿产,为多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。 高分子化合物 组成的混合物 的沉积有机矿产,为多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。
(2)植物的演化及种类
按进化论的观点,植物是由低级向高级逐步演化。植物界 按进化论的观点,植物是由低级向高级逐步演化。 传统划分为四大类: 传统划分为四大类: ① 藻菌植物 ③ 蕨类植物 ② 苔藓植物 ④ 种子植物
前三种又称为孢子植物(植物用孢子繁殖),而种子植物 前三种又称为孢子植物(植物用孢子繁殖),而种子植物 ), 则能产生种子,用种子繁殖。 则能产生种子,用种子繁殖。 第一种称为低等植物 后三种称为高等植物 第一种称为低等植物,后三种称为高等植物 低等植物,
④ 脂类化合物
即不溶于水而溶于醚、 即不溶于水而溶于醚、苯、氯仿等有机溶剂的有机化合物。 氯仿等有机溶剂的有机化合物。 在植物中脂类化合物主要有以下几种: 在植物中脂类化合物主要有以下几种: 脂肪——属于长链脂肪酸的甘油酯。高等植物中含量少 属于长链脂肪酸的甘油酯。 脂肪 属于长链脂肪酸的甘油酯 高等植物中含量少(1%2%),低等植物含量高 左右)。 ,低等植物含量高(20%左右 。生化作用下,在酸性或碱性 左右 生化作用下, 溶液中分解生成脂肪酸和甘油,参与成煤作用。 溶液中分解生成脂肪酸和甘油,参与成煤作用。 蜡质——主要是长链脂肪酸与含有 ~26个碳原子的高级一 主要是长链脂肪酸与含有24~ 个碳原子的高级一 蜡质 主要是长链脂肪酸与含有 元醇形成的脂类,化学性质稳定,不易受细菌分解。 元醇形成的脂类,化学性质稳定,不易受细菌分解。 树脂——树脂是植物生长过程中的分泌物,当植物受伤时, 树脂 树脂是植物生长过程中的分泌物,当植物受伤时, 树脂是植物生长过程中的分泌物 胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。针状植物含树脂较多, 胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。针状植物含树脂较多,低等 植物不含树脂。树脂不溶于有机酸,不易氧化, 植物不含树脂。树脂不溶于有机酸,不易氧化,微生物也不能破 坏它,因此能很好地保存在煤中。( 琥珀”的形成) 。(“ 坏它,因此能很好地保存在煤中。(“琥珀”的形成) 角质和木栓质、孢粉质——化学性质十分稳定,不溶于有机 化学性质十分稳定, 角质和木栓质、孢粉质 化学性质十分稳定 微生物也难以作用,在成煤过程中能保存下来。 酸,微生物也难以作用,在成煤过程中能保存下来。

物理化学概念与术语-双语学习

物理化学概念与术语-双语学习

物理化学概念与术语-双语学习物理化学概念与术语BET公式BET formulaDLVO理论DLVO theoryHLB法hydrophile-lipophile balance method pVT性质pVT propertyζ电势zeta potential阿伏加德罗常数Avogadro's number阿伏加德罗定律Avogadro law阿累尼乌斯电离理论Arrhenius ionization theory 阿累尼乌斯⽅程Arrhenius equation阿累尼乌斯活化能Arrhenius activation energy 阿马格定律Amagat law艾林⽅程Erying equation爱因斯坦光化当量定律Einstein's law of photochemical equivalence爱因斯坦-斯托克斯⽅程Einstein-Stokes equation安托万常数Antoine constant安托万⽅程Antoine equation盎萨格电导理论Onsager's theory of conductance半电池half cell半衰期half time period饱和液体saturated liquids饱和蒸⽓saturated vapor饱和吸附量saturated extent of adsorption饱和蒸⽓压saturated vapor pressure爆炸界限explosion limits⽐表⾯功specific surface work⽐表⾯吉布斯函数specific surface Gibbs function⽐浓粘度reduced viscosity标准电动势standard electromotive force标准电极电势standard electrode potential标准摩尔反应焓standard molar reaction enthalpy标准摩尔反应吉布斯函数standard Gibbs function of molar reaction标准摩尔反应熵standard molar reaction entropy /'entr?pi/标准摩尔焓函数standard molar enthalpy function [?enθ?lpi, en?θ?lpi]标准摩尔吉布斯⾃由能函数standard molar Gibbs free energy function 标准摩尔燃烧焓standard molar combustion enthalpy 标准摩尔熵standard molar entropy标准摩尔⽣成焓standard molar formation enthalpy标准摩尔⽣成吉布斯函数standard molar formation Gibbs function标准平衡常数standard equilibrium constant标准氢电极standard hydrogen electrode标准态standard state标准熵standard entropy标准压⼒standard pressure标准状况standard condition表观活化能apparent activation energy表观摩尔质量apparent molecular weight表观迁移数apparent transference number 表⾯surfaces表⾯过程控制surface process control表⾯活性剂surfactants表⾯吸附量surface excess表⾯张⼒surface tension表⾯质量作⽤定律surface mass action law波义尔定律Boyle law波义尔温度Boyle temperature波义尔点Boyle point玻尔兹曼常数Boltzmann constant玻尔兹曼分布Boltzmann distribution玻尔兹曼公式Boltzmann formula玻尔兹曼熵定理Boltzmann entropy theorem 玻⾊-爱因斯坦统计Bose-Einstein statistics 泊Poise不可逆过程irreversible process不可逆过程热⼒学thermodynamics of irreversible processes不可逆相变化irreversible phase change布朗运动Brownian movement查理定律Charle's law产率yield敞开系统open system超电势over potential沉降sedimentation沉降电势sedimentation potential沉降平衡sedimentation equilibrium触变thixotropy粗分散系统thick disperse system催化剂catalyst单分⼦层吸附理论mono molecule layer adsorption单分⼦反应unimolecular reaction单链反应straight chain reactions弹式量热计bomb calorimeter道尔顿定律Dalton law道尔顿分压定律Dalton partial pressure law德拜和法尔肯哈根效应Debye and Falkenhagen effect德拜⽴⽅公式Debye cubic formula德拜-休克尔极限公式Debye-Huckel's limiting equation等焓过程isenthalpic process等焓线isenthalpic line等⼏率定理theorem of equal probability等温等容位Helmholtz free energy等温等压位Gibbs free energy等温⽅程equation at constant temperature低共熔点eutectic point低共熔混合物eutectic mixture低会溶点lower consolute point低熔冰盐合晶cryohydric第⼆类永动机perpetual machine of the second kind第三定律熵third-law entropy第⼀类永动机perpetual machine of the first kind缔合化学吸附association chemical adsorption 电池常数cell constant 电池电动势electromotive force of cells电池反应cell reaction电导conductance电导率conductivity电动势的温度系数temperature coefficient of electromotive force电动电势zeta potential电动现象electrokinetic phenomena电功electric work电化学electrochemistry电化学极化electrochemical polarization电极电势electrode potential电极反应reactions on the electrode 电极种类type of electrodes电解池electrolytic cell电量计coulometer电流效率current efficiency电迁移electro migration电迁移率electromobility电渗electroosmosis电渗析electrodialysis电泳electrophoresis丁达尔效应Dyndall effect定容摩尔热容molar heat capacity under constant volume定容温度计Constant volume thermometer定压摩尔热容molar heat capacity under constant pressure定压温度计constant pressure thermometer定域⼦系统localized particle system动⼒学⽅程kinetic equations动⼒学控制kinetics control独⽴⼦系统independent particle system对⽐摩尔体积reduced mole volume对⽐体积reduced volume对⽐温度reduced temperature对⽐压⼒reduced pressure对称数symmetry number对⾏反应reversible reactions对应状态原理principle of corresponding state 多⽅过程polytropic process 多分⼦层吸附理论adsorption theory of multi-molecular layers⼆级反应second order reaction⼆级相变second order phase change法拉第常数faraday constant法拉第定律Faraday's law法扬思-帕尼思规则Fajans- Pancth's rule反电动势back E.M.F.反渗透reverse osmosis反应分⼦数molecularity反应级数reaction orders反应进度extent of reaction反应热heat of reaction反应速率rate of reaction反应速率常数constant of reaction rate范德华常数van der Waals constant范德华⽅程van der Waals equation范德华⼒van der Waals force范德华⽓体van der Waals gases范特霍夫⽅程van't Hoff equation范特霍夫规则van't Hoff rule范特霍夫渗透压公式van't Hoff equation of osmotic pressure⾮基元反应non-elementary reactions⾮体积功non-volume work⾮依时计量学反应time independent stoichiometric reactions菲克扩散第⼀定律Fick's first law of diffusion 沸点boiling point沸点升⾼elevation of boiling point费⽶-狄拉克统计Fermi-Dirac statistics分布distribution分布数distribution numbers分解电压decomposition voltage分配定律distribution law分散系统disperse system分散相dispersion phase分体积partial volume分体积定律partial volume law分压partial pressure分压定律partial pressure law分⼦反应⼒学mechanics of molecular reactions分⼦间⼒intermolecular force分⼦蒸馏molecular distillation封闭系统closed system附加压⼒excess pressure弗罗因德利希吸附经验式Freundlich empirical formula of adsorption 负极negative pole负吸附negative adsorption复合反应composite reaction盖·吕萨克定律Gay-Lussac law盖斯定律Hess law⽢汞电极calomel electrode感胶离⼦序lyotropic series杠杆规则lever rule⾼分⼦溶液macromolecular solution⾼会溶点upper consolute point隔离法the isolation method 格罗塞斯-德雷珀定律Grotthus-Draoer's law 隔离系统isolated system 根均⽅速率root-mean-square speed功work功函work content共轭溶液conjugate solution共沸温度azeotropic temperature构型熵configurational entropy孤⽴系统isolated system固溶胶solid sol固态混合物solid solution固相线solid phase line光反应photoreaction光化学第⼆定律the second law of actinochemistry光化学第⼀定律the first law of actinochemistry光敏反应photosensitized reactions光谱熵spectrum entropy⼴度性质extensive property⼴延量extensive quantity⼴延性质extensive property规定熵stipulated entropy过饱和溶液oversaturated solution过饱和蒸⽓oversaturated vapor过程process过渡状态理论transition state theory过冷⽔super-cooled water过冷液体overcooled liquid过热液体overheated liquid亥姆霍兹函数Helmholtz function亥姆霍兹函数判据Helmholtz function criterion 亥姆霍兹⾃由能Helmholtz free energy 亥⽒函数Helmholtz function焓enthalpy亨利常数Henry constant亨利定律Henry law恒沸混合物constant boiling mixture恒容摩尔热容molar heat capacity at constant volume恒容热heat at constant volume恒外压constant external pressure恒压摩尔热容molar heat capacity at constant pressure恒压热heat at constant pressure化学动⼒学chemical kinetics化学反应计量式stoichiometric equation of chemical reaction化学反应计量系数stoichiometric coefficient of chemical reaction化学反应进度extent of chemical reaction化学亲合势chemical affinity化学热⼒学chemical thermodynamics化学势chemical potential化学势判据chemical potential criterion化学吸附chemisorptions环境environment环境熵变entropy change in environment挥发度volatility混合熵entropy of mixing混合物mixture活度activity活化控制activation control活化络合物理论activated complex theory活化能activation energy霍根-华森图Hougen-Watson Chart基态能级energy level at ground state基希霍夫公式Kirchhoff formula基元反应elementary reactions积分溶解热integration heat of dissolution吉布斯-杜亥姆⽅程Gibbs-Duhem equation吉布斯-亥姆霍兹⽅程Gibbs-Helmhotz equation吉布斯函数Gibbs function吉布斯函数判据Gibbs function criterion吉布斯吸附公式Gibbs adsorption formula吉布斯⾃由能Gibbs free energy吉⽒函数Gibbs function极化电极电势polarization potential of electrode极化曲线polarization curves极化作⽤polarization极限摩尔电导率limiting molar conductivity⼏率因⼦steric factor(空间位阻因数,空间因⼦) 计量式stoichiometric equation 计量系数stoichiometric coefficient价数规则rule of valence简并度degeneracy 键焓bond enthalpy胶冻broth jelly胶核colloidal nucleus胶凝作⽤demulsification胶束micelle胶体colloid胶体分散系统dispersion system of colloid胶体化学collochemistry胶体粒⼦colloidal particles胶团micelle焦⽿Joule焦⽿-汤姆⽣实验Joule-Thomson experiment焦⽿-汤姆⽣系数Joule-Thomson coefficient焦⽿-汤姆⽣效应Joule-Thomson effect焦⽿定律Joule's law接触电势contact potential接触⾓contact angle节流过程throttling process节流膨胀throttling expansion节流膨胀系数coefficient of throttling expansion结线tie line结晶热heat of crystallization解离化学吸附dissociation chemical adsorption 界⾯interfaces界⾯张⼒surface tension浸湿immersion wetting浸湿功immersion wetting work精馏rectify聚(合)电解质polyelectrolyte聚沉coagulation聚沉值coagulation value绝对反应速率理论absolute reaction rate theory绝对熵absolute entropy绝对温标absolute temperature scale绝热过程adiabatic process绝热量热计adiabatic calorimeter绝热指数adiabatic index卡诺定理Carnot theorem卡诺循环Carnot cycle开尔⽂公式Kelvin formula柯诺⽡洛夫-吉布斯定律Konovalov-Gibbs law 科尔劳施离⼦独⽴运动定律Kohlrausch's Law of Independent Migration of Ions可能的电解质potential electrolyte可逆电池reversible cell可逆过程reversible process可逆过程⽅程reversible process equation可逆体积功reversible volume work可逆相变reversible phase change克拉佩龙⽅程Clapeyron equation克劳修斯不等式Clausius inequality克劳修斯-克拉佩龙⽅程Clausius-Clapeyron equation控制步骤control step库仑计coulometer扩散控制diffusion controlled拉普拉斯⽅程Laplace's equation拉乌尔定律Raoult law兰格缪尔-欣谢尔伍德机理Langmuir-Hinshelwood mechanism兰格缪尔吸附等温式Langmuir adsorption isotherm formula雷利公式Rayleigh equation冷冻系数coefficient of refrigeration冷却曲线cooling curve离解热heat of dissociation离解压⼒dissociation pressure离域⼦系统non-localized particle systems离⼦的标准摩尔⽣成焓standard molar formation of ion离⼦的电迁移率mobility of ions离⼦的迁移数transport number of ions离⼦独⽴运动定律law of the independent migration of ions离⼦氛ionic atmosphere离⼦强度ionic strength理想混合物perfect mixture理想⽓体ideal gas理想⽓体的绝热指数adiabatic index of ideal gases理想⽓体的微观模型micro-model of ideal gas 理想⽓体反应的等温⽅程isothermal equation of ideal gaseous reactions 理想⽓体绝热可逆过程⽅程adiabatic reversible process equation of ideal gases理想⽓体状态⽅程state equation of ideal gas 理想溶液ideal solutions理想稀溶液ideal dilute solution理想液态混合物perfect liquid mixture粒⼦particles粒⼦的配分函数partition function of particles 连串反应consecutive reactions链的传递物chain carrier链反应chain reactions量热熵calorimetric entropy量⼦统计quantum statistics量⼦效率quantum yield临界参数critical parameter临界常数critical constant临界点critical point临界胶束浓度critical micelle concentration临界摩尔体积critical molar volume临界温度critical temperature临界压⼒critical pressure临界状态critical state零级反应zero order reaction流动电势streaming potential流动功flow work笼罩效应cage effect路易斯-兰德尔逸度规则Lewis-Randall rule of fugacity露点dew point露点线dew point line麦克斯韦关系式Maxwell relations麦克斯韦速率分布Maxwell distribution of speeds麦克斯韦能量分布Maxwell distribution of energy ⽑细管凝结condensation in capillary ⽑细现象capillary phenomena⽶凯利斯常数Michaelis constant摩尔电导率molar conductivity摩尔反应焓molar reaction enthalpy摩尔混合熵mole entropy of mixing摩尔⽓体常数molar gas constant摩尔热容molar heat capacity摩尔溶解焓mole dissolution enthalpy摩尔稀释焓mole dilution enthalpy内扩散控制internal diffusions control内能internal energy内压⼒internal pressure能级energy levels能级分布energy level distribution能量均分原理principle of the equipartition of energy能斯特⽅程Nernst equation能斯特热定理Nernst heat theorem凝固点freezing point凝固点降低lowering of freezing point凝固点曲线freezing point curve凝胶gelatin凝聚态condensed state凝聚相condensed phase浓差超电势concentration over-potential浓差极化concentration polarization浓差电池concentration cells帕斯卡pascal泡点bubble point泡点线bubble point line配分函数partition function配分函数的析因⼦性质property that partition function to be expressed as a product of the separate partition functions for each kind of state 碰撞截⾯collision cross section碰撞数the number of collisions偏摩尔量partial mole quantities平衡常数(理想⽓体反应)equilibrium constants for reactions of ideal gases平动配分函数partition function of translation 平衡分布equilibrium distribution平衡态equilibrium state平衡态近似法equilibrium state approximation 平衡状态图equilibrium state diagram平均活度mean activity平均活度系统mean activity coefficient平均摩尔热容mean molar heat capacity平均质量摩尔浓度mean mass molarity平均⾃由程mean free path平⾏反应parallel reactions破乳demulsification铺展spreading普遍化范德华⽅程universal van der Waals equation其它功the other work⽓化热heat of vaporization ⽓溶胶aerosol⽓体常数gas constant⽓体分⼦运动论kinetic theory of gases⽓体分⼦运动论的基本⽅程foundamental equation of kinetic theory of gases⽓溶胶aerosol⽓相线vapor line迁移数transport number潜热latent heat强度量intensive quantity强度性质intensive property亲液溶胶hydrophilic sol氢电极hydrogen electrodes区域熔化zone melting热heat热爆炸heat explosion热泵heat pump热功当量mechanical equivalent of heat热函heat content热化学thermochemistry热化学⽅程thermochemical equation热机heat engine热机效率efficiency of heat engine热⼒学thermodynamics热⼒学第⼆定律the second law of thermodynamics热⼒学第三定律the third law of thermodynamics热⼒学第⼀定律the first law of thermodynamics热⼒学基本⽅程fundamental equation of thermodynamics 热⼒学⼏率thermodynamic probability热⼒学能thermodynamic energy热⼒学特性函数characteristic thermodynamic function热⼒学温标thermodynamic scale of temperature热⼒学温度thermodynamic temperature热熵thermal entropy热效应heat effect熔点曲线melting point curve熔化热heat of fusion溶胶colloidal sol溶解焓dissolution enthalpy溶液solution溶胀swelling乳化剂emulsifier乳状液emulsion润湿wetting润湿⾓wetting angle萨克尔-泰特洛德⽅程Sackur-Tetrode equation三相点triple point三相平衡线triple-phase line熵entropy熵判据entropy criterion熵增原理principle of entropy increase渗透压osmotic pressure渗析法dialytic process⽣成反应formation reaction升华热heat of sublimation实际⽓体real gas舒尔采-哈迪规则Schulze-Hardy rule松驰⼒relaxation force松驰时间time of relaxation速度常数reaction rate constant速率⽅程rate equations速率控制步骤rate determining step塔费尔公式Tafel equation态-态反应state-state reactions唐南平衡Donnan equilibrium淌度mobility特鲁顿规则Trouton rule特性粘度intrinsic viscosity体积功volume work统计权重statistical weight统计热⼒学statistic thermodynamics统计熵statistic entropy途径path途径函数path function外扩散控制external diffusion control完美晶体perfect crystalline完全⽓体perfect gas微观状态microstate微态microstate韦斯顿标准电池Weston standard battery维恩效应Wien effect 维⾥⽅程virial equation 维⾥系数virial coefficient稳流过程steady flow process稳态近似法stationary state approximation⽆热溶液athermal solution⽆限稀溶液solutions in the limit of extreme dilution物理化学Physical Chemistry物理吸附physisorptions吸附adsorption吸附等量线adsorption isostere吸附等温线adsorption isotherm吸附等压线adsorption isobar吸附剂adsorbent吸附量extent of adsorption吸附热heat of adsorption吸附质adsorbate析出电势evolution or deposition potential析因⼦性质property that partition function to be expressed as a product of the separate partition functions for each kind of state稀溶液的依数性colligative properties of dilute solutions稀释焓dilution enthalpy系统system系统点system point系统的环境environment of system相phase相变phase change相变焓enthalpy of phase change相变化phase change相变热heat of phase change相点phase point相对挥发度relative volatility相对粘度relative viscosity相律phase rule相平衡热容heat capacity in phase equilibrium 相图phase diagram相倚⼦系统system of dependent particles悬浮液suspension循环过程cyclic process压⼒商pressure quotient压缩因⼦compressibility factor压缩因⼦图diagram of compressibility factor亚稳状态metastable state盐桥salt bridge盐析salting out阳极anode杨⽒⽅程Young's equation液体接界电势liquid junction potential液相线liquid phase lines⼀级反应first order reaction⼀级相变first order phase change依时计量学反应time dependent stoichiometric reactions 逸度fugacity逸度系数coefficient of fugacity阴极cathode荧光fluorescence永动机perpetual motion machine永久⽓体Permanent gas有效能available energy原电池primary cell原盐效应salt effect增⽐粘度specific viscosity憎液溶胶lyophobic sol沾湿adhesional wetting沾湿功the work of adhesional wetting折射率index of refraction真溶液true solution真实电解质real electrolyte真实⽓体real gas真实迁移数true transference number振动配分函数partition function of vibration振动特征温度characteristic temperature of vibration蒸⽓压下降depression of vapor pressure正常沸点normal point正吸附positive adsorption⽀链反应branched chain reactions直链反应straight chain reactions指前因⼦pre-exponential factor质量作⽤定律mass action law制冷系数coefficient of refrigeration中和热heat of neutralization轴功shaft work转动配分函数partition function of rotation转动特征温度characteristic temperature of vibration转化率convert ratio转化温度conversion temperature状态state状态⽅程state equation状态分布state distribution状态函数state function准静态过程quasi-static process准⼀级反应pseudo first order reaction⾃动催化作⽤auto-catalysis⾃发过程spontaneous process⾃由度degree of freedom⾃由度数number of degree of freedom⾃由焓free enthalpy⾃由能free energy⾃由膨胀free expansion组分数component number最低恒沸点lower azeotropic point最⾼恒沸点upper azeotropic point最佳反应温度optimal reaction temperature 最可⼏分布most probable distribution 最可⼏速率most propable speed。

厦大物理化学讲义-物理化学(双语)第六讲(阅读版)

厦大物理化学讲义-物理化学(双语)第六讲(阅读版)

Electrochemical ThermodynamicsSolid/Solid,Solid/Liquid,Liquid-Liquid junction (contact) potentialMembrane potentialConcentration CellsEnrico Fermi (1901-1954)FermiLevelFermi received the NobelPrize in 1938 for "hisdiscovery of new radioactiveelements produced byneutron irradiation, and forthe discovery of nuclearreactions brought about byslow neutrons."Fermi Levelthe top of the collection of electron energy levelsat absolute zero temperatureE=0 (vacuum level)E F (Fermi level)Fermi Energy: minimum energy to remove electron from metal ----( work function ---work of escaping electron)Metal 1Metal 2CBVBE n e r g yHClHClH+Cl +a 2 < a 1AgNO 3HNO 3Ag+H+a 2 = a 1Liquid / liquid junction potential(diffusion potential)21/l l φΔLiquid junction potential by different concentration of a singlebinary salt solution:21)()(lnz +-(z + -z -)t +i i a a F RT z + z -=l ΔΦ21)()(ln )(i i a a F RT t t −+−=for a single electrolyte of I-I valence:Salt BridgeA Role of Salt BridgesaturatedKClsolution(2)solution(1)Cl-K+Cl-K+ΔΦl(1)ΔΦ(2)Salt bridgejunction potential decreases to about 1 mV!(KNO3 , NH4NO3)KCl KCl Cl K l C C F RT t t 桥'ln )(1)1(−−=+φΔ'ln )(2)2(KCl KCl Cl K l C C F RT t t 桥−−=+φΔ)2()1(l l l φΔφΔφΔ+=''ln )(21KCl KCl Cl K C C t t −+−=21,C C C KCl >>QMembrane Potential M +(β)M +(α)electrolyte(β)electrolyte(α))()(βμαμ++=M M )()()()(βϕβμαϕαμF F M M +=+++Semi-permeable MembraneEm = g'K (-96 mV) + g'Na (+50 mV) + g'Ca (+134 mV) + g'Cl (-90 mV)E Na = -61 log [Na+]i / [Na+]o = +50 mVEm depends on the sum of the individual equilibrium potentials times the relative membrane conductance of each ionic species. g’K+ is much larger.Em = g‘K +E K ++ g’Na +E Na + g'Ca 2+E Ca + g'Cl -E ClE K = -61 log [K+]i / [K+]o = -96 mVMembrane PotentialsEnergy transduction by membrane proteins. The Na+-K+ATPase converts the free energy of phosphoryl transfer into the free energy of a Na+ion gradient. The ion gradient can then be used to pump materials into the cell, through the action of a secondary transporter such as the Na+-glucose sysmporter.R’Concentration CellA galvanic cell in which the chemical energy converted into electric energy is arisen from the concentration difference of the same species at the two electrodes of the cellThe electromotive force E comes from the change of Gibbs free energy ΔG that due to transport of mass from high concentration to low concentration.1.Electrode ConcentrationDifference Cell(-)Pt, H 2(p 1) | HCl(a ) | H 2(p 2), Pt (+)(-)K-Hg(a 1) | KNO 3(a ) | K-Hg(a 2) (+)P1P2Pt wire Pt wirebubblingCoating Pt black electrodeGas Electrode Concentration CellH2(p1) -2e-→2H+(a) 2H+(a) + 2e-→H2(p2)Positive electrode (cathode):reduction reaction 2H +(a ) + 2e -→H 2(p 2)Overall Consequence : H 2(p 1) →H 2(p 2)Negative electrode (anode):oxidation reaction:H 2(p 1) -2e -→2H +(a ) (-)Pt, H 2(p 1) | HCl(a ) | H 2(p 2), Pt (+)Result: transfer from high pressure to low pressure o o12ϕϕ=12ln P P zF RT E −=P 1 P 2Cu-Hg(x1=0.1)|CuSO4(a)|Cu-Hg(x2=0.01)(-) Cu-Hg(x1=0.1) →Cu2+(a+) + Hg+2e-(+) Cu2+(a+) + Hg + 2e-→Cu-Hg(x2=0.01)The cell overall reaction: Cu-Hg(x1= 0.1) →Cu-Hg(x2= 0.01)(-) Pt,Cl 2(p 1)| KCl(a ) |Cl 2(p 2),Pt (+)21ln P P zF RT E −=Net result of mass transport: high pressure to low one,High concentration to low one.12ln P P zF RT E −=(-)Pt, H 2(p 1) | HCl(a ) | H 2(p 2), Pt (+)2. Electrolyte ConcentrationDifference Cell(-)Ag|AgNO3(a1)||AgNO3(a2)|Ag (+)(+) Ag+(0.2 mol⋅kg-1) + e→Ag (-)Ag →Ag+(0.1 mol⋅kg-1) +e Ag+(0.2 mol⋅kg-1) →Ag+(0.1 mol⋅kg-1)→Ag,AgCl(s )|HCl(a 1)||HCl(a 2)|AgCl(s ),Ag→(-)Ag|AgNO 3(a 1)||AgNO 3(a 2)|Ag (+)2,1,ln ++−=Ag Ag a a F RTEPotential is caused by physical process apparently However, the mass transport is carried out indirectly by electrode reaction.=o EWhat we have learnt from this part?1.No matter the decrease of ΔG occurs caused by physical or chemical processes, it can give rise to cell electromotive force.2.The output energy of concentration cell is normally very small.Application of measurement ofelectromotive force KpM pH t a S H G E i r r r ,,,,,,,±±ΔΔΔ→γL L1Pt|F2(p Ө), F-2Pt|Cl2(pӨ), Cl-3Pt|O2(pӨ), H+ 4Cu2+|Cu5Pt|H2(pӨ), H+ 6Zn2+|Zn7Al3+|Al8Mg2+|Mg9Li+|Li ϕ--log a diagram -2-1-3Chemical reaction Two differenthalf cells (A lot of expts. required)(Well selected)Electrochemical thermodynamicsElectrode KineticsElectrochemistry is over 200 Years Old!Luigi Galvani–“Animal Electricity”(1791)Alesandro Volta –“Metallic Electricity”(1800) Hermann Nernst-Nernst Equation (1889) Alexander N. Frumkin-Electrode Kinetics (1930’s)A.N. Frumkin(1895-1976)Electrode Kinetics?The electrode process rate was related for the first time to the structure of the electrode-solution interface, heralding the birth of a new direction of electrochemistry –kinetics of the elementary act of electron transfer, the central problem of the kinetics ofelectrode processes.A.N Frumkin(1895-1976)A.N. Frumkin, Z. Physik. Chem., 1933, 164, 121.Characteristics of Electrode Kinetics Characteristics of Electrode Kinetics How to control the electrochemical process Accelerate or slow down the electrochemical reaction ( current !)How to control the electrochemical process Accelerate or slow down the electrochemical reaction ( current !)三电极体系Ox + ze Red(single electrode reaction)k 1k -1How to study the reaction rate in a electrolytic cell?1.Electrolyte solution2.Electrode materials and metal leads3.Electrode/liquid interfacessolid/solid interfaces --Electrode Kinetics Charge transfer and mass transportationMeasurement of decomposition potential (V)and currentdVd(Pt) Vd = 1.67 V (Hg)Vd= 3.5 VProducing 1 cm3H2onan area of 1 cm2 Hgwill take 500,000 yearswhen V is 1.23 VChange the cathode materials from Hg to Pt will accelerate the reaction rate significantly1.673.51.23Pt or Pt/C electrodeHg electrodeV d = E r + ΔE irVPolarizationV = E r + ΔEirOverpotential -η(1899)V= E r + ΔE ir> 0 ηΔEirΔE ir= ηanode+ ηcathode = ηa + ηc。

华理物化ppt chap1(1-2)

华理物化ppt chap1(1-2)

相——系统中具有完全相同的物理性质和化学 组成的均匀部分。 组成的均匀部分。 单相系统:系统中只有一个相时称为单相系 单相系统: 或称均相系统 均相系统。 统,或称均相系统。 多相系统: 多相系统:系统中有两个或两个以上的相共 存时称为多相系统。 存时称为多相系统。
返回章首
相、相变化、相平衡、饱和蒸气 压
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逻辑框架:
三个层次:宏观层次、从微观到 宏观层次、微观层次 两个部分:普遍规律、物质特性 三种方法:实验方法、经验半经 验方法、理论方法
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该实例涉及到《物理化学》的所有问题: 该实例涉及到《物理化学》的所有问题: 1.物料计量和输送
2.分离——精馏、吸收、萃取 3.反应——反应器、裂解炉、电解槽
决定物质聚集状态的两个因素
物质分子的运动:平动、转动、振动 平动、转动、 平动 ~无序热运动 物质分子间的作用:色散力、偶极力、 色散力、偶极力 色散力 诱导力、氢键 电荷转移、电子云斥力 氢键、电荷转移 诱导力 氢键 电荷转移 电子云斥力 ~使分子有序排列
两类最基本的宏观平衡性质
关系,即一定数量物质的压力、 ◆ pVT 关系,即一定数量物质的压力、体积 和温度间的依赖关系。 和温度间的依赖关系。 热性质,主要是热容、相变焓、生成焓 ◆ 热性质,主要是热容、相变焓、生成焓、 燃烧焓、熵等。 燃烧焓、熵等。
返回章首
状态函数:由状态单值决定的系统性质。 状态函数的基本特征:系统的状态一定,状 态函数的值一定。如果状态发生变化,则状 态函数的变化值,仅决定于系统的初终状态 而与过程无关。 例如: 都是状态函数。 例如:p , V,T 都是状态函数。 Q , W 是过程变量。 是过程变量。
状态函数的数学特征: Z 是状态函数,且 Z = f (x, ) y 则dZ 是全微分 dZ = pdx +Q y d

物理化学知识点chap 7

物理化学知识点chap 7

物理化学知识点chap 7在物理化学的知识体系中,第七章往往涵盖了许多重要且有趣的概念和原理。

这一章可能涉及到化学热力学、动力学、电化学等多个领域的深入探讨。

首先,我们来谈谈热力学方面。

热力学第一定律告诉我们,能量是守恒的,在一个封闭系统中,能量的形式可以相互转化,但总量保持不变。

这就好比一个封闭的盒子,里面的能量不管怎么变化,加起来的总和是不会变的。

而热力学第二定律则指出,在任何自发过程中,系统的熵总是增加的。

熵这个概念可能有点抽象,我们可以把它想象成系统的混乱程度。

比如说,一个整洁的房间如果不收拾,会越来越乱,这就是熵增加的一个例子。

在化学平衡的研究中,我们会用到热力学的原理来判断一个反应是否能够自发进行,以及反应进行的限度。

通过计算反应的吉布斯自由能变,我们可以知道在给定的条件下,反应是朝着生成产物的方向还是朝着反应物的方向进行。

接下来是动力学的部分。

反应速率是动力学的核心概念之一。

它表示单位时间内反应物或生成物浓度的变化。

影响反应速率的因素有很多,比如反应物的浓度、温度、催化剂等。

浓度越高,反应速率往往越快,就像参加比赛的人越多,碰撞和交流的机会就越多,事情进展就会更快。

温度对反应速率的影响也很大,一般来说,温度升高,分子运动加剧,反应更容易发生。

催化剂则是一种神奇的东西,它能够改变反应的路径,降低反应的活化能,从而加快反应速率,却在反应结束后自身的质量和性质不变。

再说说电化学。

原电池和电解池是电化学中的重要概念。

原电池是将化学能转化为电能的装置,比如常见的干电池。

电解池则相反,是将电能转化为化学能的装置,比如电解水制取氢气和氧气。

通过能斯特方程,我们可以计算电极的电势,从而判断电池的电动势和反应的方向。

在物理化学第七章中,还可能会涉及到表面化学和胶体化学的一些基础知识。

表面张力和表面能的概念对于理解液体表面的现象非常重要。

比如水珠在荷叶上形成圆球,就是因为表面张力的作用。

胶体的性质,如丁达尔效应、布朗运动等,也有着广泛的应用和研究价值。

物理化学 英文

物理化学 英文
200
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Vm/L
van der Waals Isotherms - Ar
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Vm/L
Critical Constants
• Molecular collisions are elastic, i.e. kinetic energy is conserved.
• Intermolecular forces of attraction and repulsion have negligible on the molecular motion.
p V T c (atm)
m,c (cm3)
c (K)
He 2.26 57.76 5.2
Ar 48.00 75.25 150.7
N2 33.54 O2 50.14 CO2 72.85
90.10 126.3 78.00 154.8 94.0 304.2
Inflection Points
1500
y (x)
Argon Compressibility 273 K
2.5
Z
2.0
Z = pVm/RT
1.5
1.0
attractive
0.5
repulsive
0.0

物理化学课件Chap2热二定律

物理化学课件Chap2热二定律

§2.1 热力学第二定律
在一定条件下, 一化学变化或物理变化能不能 自动发生? 能进行到什么程度? 这就是过程 的方向、限度问题
历史上曾有人试图用第一定律中的状态函数U、H来判 断过程的方向,其中比较著名的是“Thomson-Berthelot 规
则 ” 。其结论:凡是放热反应都能自动进行;而吸 热反应均不能自动进行。但研究结果发现,不少吸热
人类经验总结:
“ 功可以自发地全部变为热, 但热不可能全部变为功 而同时又不造成 任何其它变化 ”
一切自发过程都是不可逆过程, 而且他们的 不可逆性均可归结为热功转换过程的不可逆 性, 因此,它们的方向性都可用热功转化过程的 方向性来表达
8
二、热力学第二定律的提出
19世纪初, 工业生产已经很发达,迫切
三、克劳修斯不等式
The inequality of Clausius
热力学第二定律的数学表达式 dS ≥ δQ --------- 克劳修斯不等式,用来判断过
T 程的方向和限度时,又称为“熵判据” > Q/T 不可逆过程
ΔS = Q/T 可逆过程(平衡) (密闭 < Q/T 不可能发生的过程
定温)
放吸热热QQ11
机,但这是不可能
的。所以ηI < ηR
低温热源T1
卡诺定理告诉人们:提高热机效率的有效途径 是加大两个热源之间的温差
21
§2.2 卡诺循环和卡诺定理
卡诺定理 ⇒ 热温商( Clausius 1850年)
ηR
=
−W Q2
= Q2 + Q1 Q2
= T2 − T1 T2
1 + Q1 = 1 − T1 ⇒ Q1 + Q2 = 0

B23020100物理化学双语教学大纲

B23020100物理化学双语教学大纲

《物理化学(双语)》教学大纲课程编号:B23020100课程名称:物理化学(双语)英文名称:Physical Chemistry课程性质:专业基础课学时/学分:96/6考核方式:笔试选用教材:Thomas Engel und Philip Reid, Physikalische Chemie, Pearson Studium, 2006.先修课程:高等数学,大学物理,德语后继课程:结构化学适用专业及层次:应用化学(中德)大纲执笔人:杨子江大纲审核人:杨子江一、教学目标通过该课程的学习,学生应掌握热力学的基础理论及其对化学反应的意义,能够应用于化学与物理化学的过程中。

学生能使用数学公式求解热力学问题。

学生应掌握热力学平衡(化学平衡与相平衡)、化学动力学与电化学的基础知识。

并通过对习题的求解过程与在黑板上的口头表述,掌握正确使用中德两种语言的科学术语表达与交流的能力。

三、教学基本内容第一章:热力学热力学基础概念热、功、内能、焓与热力学第一定律状态函数的意义:内能与焓热化学熵与热力学第二、三定律实际气体的性质第二章:化学平衡化学平衡第三章:相平衡相图与固体、液体、气体的存在范围理想与实际溶液第四章:电化学电解质溶液电化学电池,电池组和燃料电池传输现象第五章:统计热力学玻尔兹曼分布分子配分函数统计热力学第六章:化学动力学气体动理论反应动力学基础复杂反应机理习题课与期中考试四、教学重点与难点第一章:热力学平衡、理想气体的状态方程、功与热的区别、可逆过程、准静态过程、焓、等焓过程、生成焓、基尔霍夫定律、热力学第二定律、熵、克劳修斯不等式、热力学第三定律、麦克斯威尔关系式、范德华方程,临界常数、压缩因子第二章:化学平衡化学势、反应商、热力学平衡常数、平衡常数的计算、逸度第三章:相平衡固体、液体、气体的存在范围、克拉佩龙方程、表面张力、拉乌尔定律、杠杆原理、吉布斯-杜亥姆-公式、偏摩尔量、活度、亨利定律、活度定义的平衡常数、溶剂化离子、波恩模型、平均离子活度、德拜-休克尔-极限定律第四章:电化学法拉第常数、电化学电池、电动势、能斯特方程、标准氢电极、电化学电势表、摩尔电导率、科尔劳乌施定律、奥斯瓦尔德稀释定律第五章:统计热力学玻尔兹曼分布、配分函数、分子配分函数、能量均分原理、自由度、零点熵第六章:化学动力学麦克斯韦速率分布、碰撞几率、速率常数、半衰期、决速步、准静态近似法、阿累尼乌斯定律、势能面、平衡态近似法、量子效率五、教学建议进度(学时数XX)①热力学(35学时)热力学基础概念(4学时)热、功、内能、焓与热力学第一定律(8学时)状态函数的意义:内能与焓(6学时)热化学(4学时)熵与热力学第二、三定律(8学时)实际气体的性质(5学时)②化学平衡(8学时)化学平衡(8学时)③相平衡(14学时)相图与固体、液体、气体的存在范围(6学时)理想与实际溶液(8学时)④电化学(11学时)电解质溶液(4学时)电化学电池,电池组和燃料电池(6学时)传输现象(1学时)⑤统计热力学(6学时)玻尔兹曼分布(2学时)分子配分函数(2学时)统计热力学(2学时)⑥化学动力学(14学时)气体动理论(2学时)反应动力学基础(8学时)复杂反应机理(4学时)⑦习题课与期中考试(8学时)六、教学方法1. 双语授课2. 板书授课3. 德式习题课七、考核方式平时考核(包括出勤、课堂的参与度)、笔试等多种形式来评价学生对课程的掌握程度,并据此给出成绩。

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2 T1 T2
H na dT nb TdT nc dT / T
T1 T1 T1 1 2 2 2 2 1
T2
T2
T22ຫໍສະໝຸດ 1 1 H naT nb(T T ) nc T2 T1
Hess’s Law
products C
HA-C = HA-B + HB-C
w pex dV
V1 V2
if reversible , pex p gas if an ideal gas, p gas nRT / V dV V2 w nRT nRT ln V V1 V1
V2
Isothermal Irreversible Work
w pex dV
V1
V2
if irreversib le, pex const . w pex dV pex V
V1 V2
Adiabatic Expansion
• dq=0 • dU=dw • for an ideal gas, CVdT = -pexdV • if reversible, pex = p = nRT/V • therefore, CV(dT/T) = -nR(dV/V)
w
q
q
Reversible Adiabatic Expansion
CV dT pex dV pdV nRT CV dT dV V dT dV CV ,m R T V Tf Vf CV ,m ln R ln Ti Vi
Reversible Adiabatic Expansion
1 meter
1 kg
State Function vs. Path Function
• A state function is a property of a system that depends only on its current state and not on how that state was reached. • A path function depends on how the state was reached.
r C p dT
n J C p ,m ( J )
J
0 Hf
Examples
• Acetic Acid 2C(gr) + O2(g) + 2H2(g) CH3COOH(l) • Ammonium Nitrate N2(g) + 2H2(g) + 3/2 O2(g) H4O3s) • Sodium Chloride Na(s) + 1/2 Cl2(g) NaCl(s)
A
• The enthalpy change for an overall reaction is the sum of the enthalpy changes of the individual reactions into which a reaction may be divided.
BC
The First Law
The Concepts
System and Surroundings
• System - the part of the world in which we have a special interest.
• Surroundings - where we make our observations.
Energy
• Isolated - no interchange with surroundings.
Heat
• Heat is the energy transferred between a hot object and a cold object.
• Temperature is the degree of “hotness” of an object.
pex pgas
Irreversible Changes
• An irreversible change is one that is not reversible. • In an irreversible expansion, pex < pgas
• In an irreversible compression, pex > pgas
CO2(g) H2O(l) C (gr) a b/ 44.22 75.29 16.86
10 K
-3 -1
c/
10 K
5
2
8.79 0 4.77
-8.62 0 -8.54
Cp,m = a + bT + c/T2 in J/mole
Variation of H with Temperature
d H nC p dT H n (a bT c / T )dT
• Given Hf0 values for all the reactants and products, H0 may be calculated for any reaction.
Temperature Dependence of rH
rH(T2)
Reactants(T2)
HR Reactants(T1) rH(T1)
U CV dT pex dV assume p ex constant CV T f Ti pex V f Vi
Argon: Adiabats vs. Isotherms
2
p / atm
1
adiabat isotherm
0 0 20 40 60 80
V/L
Hess’ Law and
0 Hf
• For the reaction 2A + B 3C + D,
• For the general reaction SnJJ = 0, H0SnJHf0(J)
H0 3Hf0(C) + Hf0(D) - 2Hf0(A) - Hf0(B)
system
surroundings
Types of Systems
• Open - exchanges matter and energy with surroundings. • Closed - exchanges only energy with surroundings.
Matter
Energy
T1 T2
U
T
slope = CV
Heat Capacity: Cp,m
H Cp T p d H dq p n C p ,m d T H q p n C p ,m d T
T1 T2
H
T
slope = Cp
Temperature Dependence of Cp,m
dz
gas
dw = - pex dV
A
Reversible Changes
• A reversible change is one that can be reversed by an infinitesimal modification of a variable.
• In a reversible expansion or compression, pex = pgas
Tlow q
Thigh
Isothermal vs. Adiabatic
• An adiabatic process in one in which no heat is exchanged between the system and its surroundings. • An isothermal process in one in which the initial and final temperatures are the same. • Isothermal processes are not necessarily adiabatic.
CV ,m ln Tf T i Tf Ti
CV ,m R
R ln
Vf Vi
Vi V f c c T f V f Ti Vi
where c C V, m / R
Reversible Adiabatic Expansion
T f V f Ti Vi
Enthalpy and Heat
• Enthalpy is defined H = U + pV
• dH = dU + pdV + Vdp • at constant p, dH = dU + pdV dH = dqp
Heat Capacity: Cv,m
U CV T V d U dqV n CV ,m d T U V qV n Cv ,m d T
pex pgas
pex
pgas
Indicator Diagram: compression
10
T = 273 K
8 6
additional irreversible work
pex
4 2 0 0
reversible work
Vf5
10
Vi 15
20
Isothermal Reversible Work
Products(T2) HP
Products(T1)
rH(T2) = HR + rH(T1) + HP
Kirchhoff’s Law
H R
T2 T1
C ( R ) dT p , m
T2 T1
r H ( T2 ) r H ( T1 ) w here r C p
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