大学物理化学常用公式集
大学物理化学公式集

电解质溶液法拉第定律:Q =nzF m =M zFQ dE r U dl ++= dE r U dl--= t +=-+I I =-++r r r +=-+U U U ++=∞∞+Λm ,m λ=()FU U FU ∞∞+∞+-+r +为离子移动速率,U +( U -)为正(负)离子的电迁移率(亦称淌度)。
近似:+∞+≈,m ,m λλ +∞+≈,m ,m U U m m Λ≈Λ∞ (浓度不太大的强电解质溶液)离子迁移数:t B =I I B=Q Q B ∑B t =∑+t +∑-t =1 电导:G =1/R =I/U =kA/l电导率:k =1/ρ 单位:S ·m -1 莫尔电导率:Λm =kV m =k/c 单位S ·m 2·mol -1 cell lR K Aρρ== cell 1K R kR ρ==科尔劳乌施经验式:Λm =()c 1m β-∞Λ 离子独立移动定律:∞Λm =()m,m,+U U F λλ∞∞∞∞+--+=+ m U F λ∞∞+,+= 奥斯特瓦儿德稀释定律:Φc K =()mm m 2m c c ΛΛΛΛ∞∞Φ-平均质量摩尔浓度:±m =()v1v v m m --++平均活度系数:±γ=()1v v --+γγ+ 平均活度:±a =()v1v v a a --++=m mγ±±Φ 电解质B 的活度:a B =va ±=vm m ⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ±±γ+v v v B +a a a a ±--== m +=v +m B m -=v -m B ()1v v vB m v vm +±+--=离子强度:I =∑i2i i z m 21德拜-休克尔公式:lg ±γ=-A|z +z --|I可逆电池的电动势及其应用(Δr G )T,p =-W f,max (Δr G m )T,p =zEFNernst Equation :若电池反应为 cC +dD =gG +hHE =E φ-dDc C hHg G a a a a ln zF RT 标准电动势E φ与平衡常数K φ的关系:E φ=φlnK zFRT还原电极电势的计算公式:ϕ=氧化态还原态-a a lnzF RT φϕ 计算电池反应的有关热力学函数变化值:m r S ∆=p T E zF ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂m r H ∆=-zEF +p T E zFT ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ Q R =T m r S ∆=pT E zFT ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂zF ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21m r 1122T 1T 1H T E T E -=- zF ⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛T2E2E 11T E d =dT T H 21T T 2mr ⎰∆ 电极书面表示所采用的规则:负极写在左方,进行氧化反应(是阳极),正极写在右方,进行还原反应(是阴极) 电动势测定的应用:(1) 求热力学函数变量Δr G m 、Δr G m Φ、m r H ∆、m r S ∆及电池的可逆热效应Q R 等。
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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。
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 。
大学物理化学公式总结

大学物理化学公式总结大学物理化学是自然科学中的重要分支,主要研究物质的结构、性质和变化规律。
在物理化学的学习中,公式是不可或缺的工具,能够帮助我们更好地理解和计算各种物理和化学现象。
下面我将总结一些常见的物理化学公式。
一、热力学1. 熵变公式:ΔS = S_final - S_initial2. 焓变公式:ΔH = H_final - H_initial3. 内能变化公式:ΔU = Q + W4. 等温过程熵变:ΔS = nRln(V_final/V_initial)5. 等温过程内能变化:ΔU = 0二、量子力学1. 德布罗意波长:λ = h/(mv)2. 薛定谔方程:Ĥψ = Eψ3. 单电子波函数:ψ = ψ(r,t)4. 束缚能级:E = -13.6eV/n^25. 能态数:N = 2n^2三、热力学平衡1. 平衡常数表达式:K = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)2. 平衡常数和自由能变化的关系:ΔG = -RTlnK3. 反应速率表达式:v = k[A]^a[B]^b4. 阿累尼乌斯方程:ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 - 1/T2)四、电化学1. 法拉第定律:i = nFv2. 电解质浓度与导电率的关系:κ = λC3. 电解质浓度与摩尔导电率的关系:κ = λC4. 电解质摩尔导电率与离子浓度的关系:λ = κ/C五、化学动力学1. 反应速率表达式:v = k[A]^a[B]^b2. 速率常数和反应物浓度的关系:k = Ae^(-Ea/RT)3. 反应活化能:Ea = RT(ln(k/T) - ln(A))4. 反应级数:n = d(log[A])/dt = d(log[B])/dt = ...六、光化学1. 光电效应能量关系:E = hf = h(c/λ)2. 跃迁能级差:ΔE = E_final - E_initial3. 确定量子数:nλ = 2πr4. 单色光弹性散射能量变化:ΔE = 2(E_final - E_initial)以上只是其中一部分常见的物理化学公式,这些公式在研究和解决物理化学问题时起到了重要的作用,帮助我们理解和预测各种现象。
最全物理化学公式集

最全物理化学公式集以下是一个详细的物理化学公式集合,包含了许多常用的公式和方程式。
这些公式可以帮助学生更好地理解物理化学的理论,并应用于解决相关问题。
1.经典力学:-牛顿第一定律:物体保持匀速直线运动或静止,直到有外力作用。
-牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
-牛顿第三定律:对于任何两个物体,彼此之间的作用力大小相等,方向相反。
-动能定理:物体的动能等于其质量乘以速度的平方的一半。
-动量定理:物体的动量变化等于作用在其上的力乘以时间间隔。
-弹性碰撞:在碰撞中,总动量和总动能守恒。
2.热力学:-热力学第一定律:能量不会自行产生或消失,只会转化为其他形式。
-热容量公式:物体吸收或释放的热量与其质量、温度变化以及物体的热容量有关。
-理想气体状态方程:PV=nRT,其中P是压力,V是体积,n是物质的摩尔数,R是气体常数,T是温度。
-熵变方程:ΔS=Q/T,其中ΔS是系统的熵变,Q是吸收或释放的热量,T是温度。
3.电化学:-法拉第定律:通过电解的物质的质量与通过电解的电荷数成正比。
-电动势公式:电动势等于化学反应中产生的能量与电荷数的比值。
- 纳尔斯特方程:E = Eo - (RT/nF)ln(Q),其中E是电池的电动势,Eo是标准电动势,R是气体常数,T是温度,n是电子转移数,F是法拉第常数,Q是反应物的活性。
4.量子力学:-布罗意波长:λ=h/p,其中λ是波长,h是普朗克常数,p是物体的动量。
-不确定性原理:ΔxΔp≥h/(4π),其中Δx是位置的不确定度,Δp是动量的不确定度,h是普朗克常数。
5.光学:- 折射率公式:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂,其中n₁和n₂是介质的折射率,θ₁和θ₂是光线的入射和折射角度。
-焦距公式:1/f=1/u+1/v,其中f是透镜的焦距,u是物体的距离,v是像的距离。
6.分析化学:-摩尔浓度公式:C=n/V,其中C是溶液的摩尔浓度,n是溶质的物质的摩尔数,V是溶液的体积。
大学物理化学公式集合

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 =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =klnΩ 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 +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 。
大学物理化学公式大全

此方程适用于纯物质的 相和 相的两相平衡。
19.
克劳修斯-克拉佩龙方程
d ln( p /[ p]) ( vap H / RT 2 )dT ln( p2 / p1 ) ( vap H m / R)(1/ T1 1/ T2 )
式中 Q1 和 Q 2 分别为工质在循环过程中从高温热源 T1 吸收的热量和向低温热源 T2 放出的热。W 为在循环过程中热机中的工质对环境所作的功。此式适用于在任意两个不同温度的热源之间一 切可逆循环过程。
2. 卡诺定理的重要结论
0, 可逆循环 Q1 / T1 Q2 / T2
0, 不可逆循环
任意可逆循环的热温商之和为零,不可逆循环的热温商之和必小于零。
3. 熵的定义
dS δQr / T
4. 克劳修斯不等式
dS δQ / T , 不可逆
δQ / T , 可逆
5. 熵判据
S i s o S s y s S a m b 0 ,不可逆 0 ,可逆
式中 iso, sys 和 amb 分别代表隔离系统、系统和环境。在隔离系统中,不可逆过程即自发过程。 可逆,即系统内部及系统与环境之间皆处于平衡态。在隔离系统中,一切自动进行的过程,都 是向熵增大的方向进行,这称之为熵增原理。此式只适用于隔离系统。
H nC p ,m d T
1
2
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
U nCV ,m d T 1 此式适用于理想气体单纯 pVT 变化的一切过程。
2
5. 恒容热和恒压热
QV U
物理化学公式大全

物理化学公式大全 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020物理化学公式集热力学第一定律功: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:(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)=(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:Qp =QV+ΔnRT当反应进度ξ=1mol时,Δr Hm=ΔrUm+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=TCp=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。
最全物理化学公式集

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)=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 =Hp T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-()p T 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 BA B 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 ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T VT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ C p =T p T 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。
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 。
物理化学公式大全

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。
大学物理化学公式大全

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

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。
大学物理化学常用公式集

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)=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 ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T VT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ C p =T p T 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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B T,p , B T,p , B T,p 均不是标准态
时的化学势,均是T,p的函数,它们分 别为:当aB,x=1,aB,m=1,aB,c=1时且 服从亨利定律的那个假想态的化学势。
(4)活度a的求算公式: 蒸汽压法:溶剂aA=γAxA=pA /pA * 溶质:aB=γBxB=pA /kc 凝 固 点 下 降 法 : 溶 剂
rHm
T2
= r H m
T1
+ T2
T1
BCp,m B dT
热力学第二定律
Clausius不等式: SAB
—
B Q
AT
0
熵函数的定义:dS=δQR/T
Helmbolz自由能定义:A=U—TS
Gibbs自由能定义:G=H-TS
3
热力学基本公式: (1) 组成恒定、不作非膨胀功的封闭体
B T,p=B T,p+RT ln xB
(4)因 为 B T,p=B T+RT ln p p
所以 B T , p不是标准态时的化学势,
是纯B气体在指定T、p时的化学势。 溶液:
(1) 理想溶液组分的化学势
B T,p=B T,p+RT ln xB
B
T,p=B
T+
p p
VB,mdp
所以 B T,p 不是标准态时的化学势而是
G / T
H
Helmholtz公式 T p =- T 2
Clausius-Clapeyron方程式(两相平
4
dlnp vapH m 衡中一相为气相): dT = RT 2
(4) 外压对蒸汽压的影响:
ln pg = Vm l
p
g
RT
p
e-p
g
(5) pg是在惰性气体存在总压为pe时
8
溶 剂 : A T,p=A T,p+RT ln aA,x
A T,p 不是标准态的化学势,而是aA,x
=1即xA=1,γA=1的纯组分A的化学势。 溶质:
B T,p=B T,p+RT ln aB,x aB,x= B,x xB
B T,p=B T,p+RT ln aB,m
aB,m= m mB m
B T,p=B T,p+RT ln aB,C aB,c= c cB c
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:
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 γ=常数 γ=Cp/ Cv
2
p1-γT
T2- T1
热机效率:η= T2
冷
冻系数:β=-Q1/W
T1
可逆制冷机冷冻系数:β= T2-T1 化学反应的等压热效应与等容热效应的
关系:Qp=QV+ΔnRT 化学反应热效应与温度的关系:
1
热力学第一定律
功:δW=δWe+δWf (1)膨胀功 δWe=p外dV
功为正,压缩功为负。
膨胀
(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
B
非理想溶液:
mixV 0
mixH 0
T,p= T+RT ln p p
(2)标 准 态 : 任 意 温 度 , p = p φ = 101325Pa。μφ(T)为标准态时的 化学势
6
(2)纯实际气体的化学势
T,p= T+RT ln f p
标准态:任意温度,f=pφ且复合 理想气体行为的假想态(即p=pφ, γ=1),μφ(T)为标准态时的 化学势。 (3) 混 合 理 想 气 体 中 组 分 B 的 化 学 势
的饱和蒸汽压。
吉不斯-杜亥姆公式:
SdT-Vdp=0
dU=TdS-pdV
dH=TdS+Vdp
dF=-SdT-pdV
dG=-SdT+Vdp
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。
溶液-多组分体系体系热力学在溶液中 的应用
温度为T、溶液上方总压为p时,纯液体 B的化学势。
7
(2) 稀溶液中各组分的化学势
溶 剂 : A T,p=A T,p+RT ln xA
A T,p 不是标准态时的化学势而是温
度为T、溶液上方总压为p时,纯溶剂A 的化学势。
溶 质 : B T,p=B T,p+RT ln xB
B T
,
= p
B
+T
系的热力学基本方程: dU=TdS-pdV dH=TdS+Vdp dA=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp (2) Maxwell关系:
S V
T
=
p T
V
S p
T
=-
V T
p
(3) 热容与T、S、p、V的关系:
CV=T
S T
V
Cp=T
S T
p
Gibbs自由能与温度的关系:Gibbs-
5
溶液组成的表示法:
(1)物质的量分数:
x
=
B
nB n
(2)质量摩尔浓度:
mB=
nB WA
(3)物质的量浓度:
cB=
nB V
(4)质量浓度 B
拉乌尔定律 pA= p A xA
亨利定律: p=kxx=kmmB=kccB
化学势的各种表示式和某些符号的物理 意义: 气体: (1)纯 理 想 气 体 的 化,p=B T,p+RT ln mB m
B T,p=B T+RTln km m p
B T,p=B T,p+RT ln cB c
B T,p=B T+RTln kc c p
B T,p , B T,p , B T,p 均不是标准
态时的化学势,均是T,p的函数,它们 分别为:当xB=1,mB=1molkg-1,cB = 1moldm - 3 时 且 服 从 亨 利 定 律 的 那 个 假想态的化学势。 (5) 非理想溶液中各组分的化学势
ln
a
=
A
fus
Hm R
A
1 Tf
-
1 Tf
Gibbs-Duhem公式从溶质(剂)
9
的活度求溶剂(质)的活度。
d
ln
a
=-
A
xB xA
d
ln
aB
d
ln
=-
A
xB xA
d
ln
B
(5)理想溶液与非理想溶液性质:
理想溶液:
mix V=0
mix H=0
mixS=-R nBlnxB
B
mixG=RT nBlnxB