物理化学公式总结分析
物理化学公式总结

物理化学公式总结物理化学是研究物质变化及其中发生的物理现象的学科,公式是物理化学研究的基础工具之一。
本文将对一些常用的物理化学公式进行总结和解析,帮助读者更好地理解这些公式的实际应用。
1. 状态方程状态方程描述了物质的状态及其性质与条件之间的关系。
其中,最为著名的状态方程是理想气体状态方程:PV = nRT。
它表达了气体的压强(P)、体积(V)、摩尔数(n)与温度(T)之间的关系,其中 R 是气体常数。
2. 阿伏伽德罗定律阿伏伽德罗定律是描述理想气体摩尔浓度与分压之间的关系的公式。
根据阿伏伽德罗定律,理想气体的摩尔浓度与其分压成正比:C = kP,其中 C 是摩尔浓度,P 是分压,k 是比例常数。
3. 物质的摩尔浓度物质的摩尔浓度表示单位体积或单位质量物质中包含的物质的量。
它可以用以下公式表示:C = n/V,其中 C 是摩尔浓度,n 是物质的摩尔数,V 是溶液的体积。
4. 热力学公式热力学是研究能量转化和能量变化规律的学科。
热力学公式中最为著名的是热力学第一定律:ΔU = q + w,其中ΔU 是系统内能的变化量,q 是系统吸热量,w 是系统对外做功。
5. 熵的变化熵是描述系统混乱程度的物理量,它可以用来分析物质在化学反应中的状态变化。
熵的变化可以用以下公式表示:ΔS = ΔS_prod - ΔS_react,其中ΔS 是熵的变化量,ΔS_prod 是生成物的总熵变,ΔS_react 是反应物的总熵变。
6. 酸碱中和反应酸碱中和反应是常见的化学反应类型之一。
在酸碱中和反应中,酸和碱反应生成盐和水。
一些重要的酸碱中和反应公式包括酸的离解方程式(例如 HCl -> H+ + Cl-)和碱的离解方程式(例如NaOH -> Na+ + OH-)。
7. 溶解度平衡常数溶解度平衡常数是描述溶液中溶质的溶解程度的物理化学参数。
对于一般的溶液,溶解度平衡常数可以用以下公式表示:Ksp =[A+]^m[B-]^n,其中 Ksp 是溶解度平衡常数,[A+] 是阳离子的浓度,[B-] 是阴离子的浓度,m 和 n 是阳离子和阴离子在化学方程式中的系数。
物理化学公式总结-完整版
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一、气 体 1. 理想气体定义、微观特征、 PVT关系
凡是在任何T、P下均符合理想气体状态方
程的气体称为∽。 微观特征 ①分子本身不具有体积
②分子间无相互作用力
PVT关系 PV nRT PV m RT M
2. 实际气体对理想气体的偏差、范德华方程
(P
a Vm2
)(Vm
b)
RT
(P
标准生成热、标准燃烧热与标准反应热关系:
r
H
m
(T
)
B f Hm (B,T )
BC
H
m
(
B,T
)
反应 C(石) O2 (g) CO2 (g)
r
H
m
(298
K
)
C
H
m
(石,298
K
)
r Hm (298K) f Hm (CO2,298K)
反应 H2 (g) 0.5O2 (g) H2O(l)
f =3 – 4 +2 = 1
~ 2 下列化学反应,同时达平衡时(900 1200K),
CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) CO(g) + H2O(g) + CaO(s) = CaCO3(s) + H2(g)
其独立组分数K =_4_, 相数 =_3_,和自由度数f =_3_
αபைடு நூலகம்β α+ B
A+B
稳定化合物 不稳定化合物 有共轭溶液
2.两种固态物质或液态物质能部分互溶的相图
α+l l+β
α
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。
物理化学公式总结

物理化学公式总结物理化学是研究物质的结构、性质和变化的科学,它使用数学和物理的原理来解释化学现象。
在物理化学的研究过程中,涉及到许多重要的公式,这些公式是揭示物质性质和相互作用规律的基础。
下面我将为大家总结一些物理化学中常见的公式。
1. 热力学公式热力学公式描述了物质在热平衡状态下的性质和能量转化规律。
其中最基本的公式是热力学第一定律(能量守恒定律):∆U = q + w其中,∆U表示系统内能的变化,q表示传递给系统的热量,w 表示系统对外界做的功。
2. 热力学第二定律热力学第二定律描述了能量的定向流动规律。
其中最著名的公式是卡诺热机效率公式:η = 1 - Tc/Th其中,η表示卡诺热机的效率,Tc表示冷热源的温度,Th表示热源的温度。
3. 热力学公式一般表达式根据热力学第一定律,可以推导出一般的热力学公式:dU = TdS - PdV其中,dU表示系统内能的微小变化,T表示温度,dS表示系统的熵变化,P表示压力,dV表示体积的微小变化。
4. 热力学常用关系根据热力学公式一般表达式,可以得到一些重要的热力学关系:Gibbs自由能(G)与焓(H)的关系:G = H - TS其中,G表示Gibbs自由能,H表示焓,T表示温度,S表示熵。
5. 气体状态方程气体状态方程描述了理想气体和实际气体之间的关系。
最常见的气体状态方程是理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示压力,V表示体积,n表示气体的摩尔数,R表示气体常数,T表示温度。
6. 麦克斯韦速率分布定律麦克斯韦速率分布定律描述了气体分子速度的分布规律。
根据麦克斯韦速率分布定律,可以得到气体分子的平均动能(等于温度的能量):KE = (3/2) kT其中,KE表示气体分子的平均动能,k表示玻尔兹曼常数,T表示温度。
7. 热容公式热容公式描述了物质温度变化时的热量和温度之间的关系。
最常用的热容公式是:C = q/∆T其中,C表示热容,q表示吸收或释放的热量,∆T表示温度变化。
物理化学公式集总结

ΔU-TΔS
∑γ
B
T1
dT
一些基本过程的W、Q、ΔU、ΔH的运算公式(Wf=0) 过程 ΔU ΔH W Q 理想气体自 0 0 0 0 由膨胀 理想气体等 V V nRTln 2 nRTln 2 温可逆 0 0 V1 V1 等容可逆 任意物质 理想气体 等压可逆 任意物质 理想气体 0 0
∫C ∫C ∫C ∫C
V
dT dT dT dT
QVห้องสมุดไป่ตู้
ΔU+VΔp
V
∫C ∫C ∫C ∫C
V
dT
∫C ∫C ∫C ∫C
p
dT
p外ΔV p外ΔV CV (T1-T2)
p
Qp-pΔV
V
Qp
p
p
dT
dT
理想气体绝 热过程 理想气体多 方可逆过程 pVγ=常数 可逆相变 (等 温等压) 化学反应 (等 温等压)
p1 V1-p 2 V2 γ-1 nR(T2-T1) 1-δ p外ΔV
ΔU-SΔT
2)
nRln
ΔH-Δ(ST)
ΔU-Δ(ST)
3)
C V ln
等温等压可逆相 变
∆ 相变 H T
0
-W R
5
等温等压化学反 应
∑γ
T2
B
SΦ m (B ) C p,m (B ) T
∆ rSΦ =∆ r S Φ m (T2 ) m (T1 ) +∫
ΔrGm=ΔrHm- TΔrSm ΔrGm=- RTln K Φ p + RTlnQp
0
V
dT
p
dT
ΔU+W Qp
V
dT
p
dT
Qp-W Qp-W ΔrUm= ΔrHm-
物理化学基本知识点与公式总结

3、气体组分的化学势
RT lnp/p
B
B
RT
ln p B /p
RT lnp/p
B
B
RT lnpBB/p
化学平衡总结
化学平衡总结
1、标准平衡常数
K 0 ( pBeq p0 )B
Qp
H
T2 T1
nC
p,m
dT
n,
C
为常数
p,m
nCp,m (T2 T1)
Cp,m-CV,m=R(理想气体) 单原子理想气体: CV,m=3/2 R
双原子理想气体:CV,m=5/2 R
多原子理想气体:CV,m=3R
可逆相变
Q2 相变过程的热力学计算
不可逆相变
状态函数法
Q3
热力学第一定律
可不 逆可 相逆
热力 学
第三 定律
PVT
程程 程过 程 程程
程
变相 变
热力学基本方程
Maxwell关系式
过程判据
S判据
0 dS隔离 0
0
不可逆,自发 可逆, 平衡 不可能
不可逆 dSiso dSsys dSamb 0 可逆
A判据 A 0
A=U-TS
自发进行
nC p ,m
ln
T2 T1
nR
ln
p1 p2
S
nCV ,m
ln
p2 p1
nC p ,m
ln
V2 V1
高中物理化学公式总结

高中物理化学公式总结高中物理化学公式总结一、常见物理公式1. 力的等效原理:F = m·aF为物体所受的力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
2. 牛顿第二定律:F = m·aF为作用在物体上的力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
3. 弹力公式:F = k·xF为弹力的大小,k为弹簧的弹性系数,x为弹簧伸长或压缩的长度。
4. 万有引力定律:F = G·(m₁·m₂)/r²F为两个物体之间的引力,G为引力常量,m₁和m₂分别为两个物体的质量,r为两个物体之间的距离。
5. 动能公式:KE = (1/2)·m·v²KE为物体的动能,m为物体的质量,v为物体的速度。
6. 功的定义:W = F·s·cosθW为所作的功,F为作用力的大小,s为力所产生的位移,θ为力的方向与位移方向之间的夹角。
7. 功的公式:W = ΔEW为所作的功,ΔE为物体的能量变化。
8. 功率公式:P = W/tP为功率,W为所作的功,t为所用的时间。
9. 波速公式:v = λ·fv为波速,λ为波长,f为频率。
10. 折射公式:n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂n₁和n₂分别为两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。
二、常见化学公式1. 摩尔质量公式:M = m/nM为物质的摩尔质量,m为物质的质量,n为物质的摩尔数。
2. 摩尔浓度公式:C = n/VC为溶液的摩尔浓度,n为溶质的摩尔数,V为溶液的体积。
3. 摩尔分数公式:X = n/(n₁ + n₂ + ...)X为溶质的摩尔分数,n为溶质的摩尔数,n₁、n₂为溶剂的摩尔数。
4. 理想气体状态方程:PV = nRTP为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为理想气体常数,T为气体的温度(单位为开尔文)。
5. 颓变反应速率公式:v = k·[A]^m·[B]^nv为反应速率,k为反应速率常数,[A]和[B]为反应物的浓度,m和n为反应物的反应级数。
物理化学公式总结
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任一温度下,标准摩尔反应熵的计算。 11. 亥姆霍兹函数的定义
A = U − TS
12.
dAT = δWr '
此式只适用 n 一定的恒温恒容可逆过程。
13. 亥姆霍兹函数判据
= 0, 平衡 ∆AT ,V ⎧ ⎨ < 0, 自发 只有在恒温 ⎩
程的判据。 14. 吉布斯函数的定义
恒容,且不做非体积功的条件下,才可用 ∆A 作为过
θ ∆ r Sθ m = ∑ν B S m (B )
B
θ ∆ r Sm (T2 ) = ∆ r Sθ m (T1) + ∫ ( ∆ rC p ,m / T ) d T
1
2
上式中 ∆ r Cp ,m = ∑ ν B C p ,m (B) ,适用于在标准状态下,反应进度为 1 mol 时,任一化学反应在
及
pVm = RT (1 + B ' p + C ' p 2 + D ' p 3 + ......)
上式中的 B,C,D,…..及 B’,C’,D’….分别称为第二、第三、第四…维里系数,它们皆是与气体 种类、温度有关的物理量。 适用的最高压力为 1MPa 至 2MPa,高压下仍不能使用。 7. 压缩因子的定义
W = −∑ p amb d V
适用于理想气体恒压过程。 适用于恒外压过程。 适用于理想气体恒温可逆过程。
W = − p(V1 − V2 ) = −nR(T2 − T1 ) W = − p amb (V1 − V2 )
V2 V1
(4) W = − ∫ p d V = −nRT ln( V2 /V1 ) = nRT ln( p2 / p1) (5)
p ,m
物理化学主要公式及使用条件要点

物理化学主要公式及使用条件第六章 相平衡 主要公式及其适用条件1. 吉布斯相律2+-=P C F式中F 为系统的自由度数(即独立变量数);P 为系统中的相数;“2”表示平衡系统只受温度、压力两个因素影响。
要强调的是,C 称为组分数,其定义为C =S -R -R ′,S 为系统中含有的化学物质数,称物种数;R 为独立的平衡化学反应数;'R 为除任一相中∑=1Bx(或1B =ω)。
同一种物质在各平衡相中的浓度受化学势相等限制以及R 个独立化学反应的标准平衡常数θK 对浓度限制之外,其他的浓度(或分压)的独立限制条件数。
相律是表示平衡系统中相数、组分数及自由度数间的关系。
供助这一关系可以解决:(a )计算一个多组分多平衡系统可以同时共存的最多相数,即F =0时,P 值最大,系统的平衡相数达到最多;(b )计算一个多组分平衡系统自由度数最多为几,即是确定系统状态所需要的独立变量数;(c )分析一个多相平衡系统在特定条件下可能出现的状况。
应用相律时必须注意的问题:(a )相律是根据热力学平衡条件推导而得的,故只能处理真实的热力学平衡系统;(b )相律表达式中的“2”是代表温度、压力两个影响因素,若除上述两因素外,还有磁场、电场或重力场对平衡系统有影响时,则增加一个影响因素,“2”的数值上相应要加上“1”。
若相平衡时两相压力不等,则2+-=P C F 式不能用,而需根据平衡系统中有多少个压力数值改写“2”这一项;(c )要正确应用相律必须正确判断平衡系统的组分数C 和相数P 。
而C 值正确与否又取决与R 与R ‘的正确判断;(d )自由度数F 只能取0以上的正值。
如果出现F <0,则说明系统处于非平衡态。
2. 杠杆规则杠杆规则在相平衡中是用来计算系统分成平衡两相(或两部分)时,两相(或两部分)的相对量,如图6-1所示,设在温度为T 下,系统中共存的两相分别为α相与β相。
图6-1 说明杠杆规则的示意图图中M ,α,β分别表示系统点与两相的相点;B M x ,B x α,B x β分别代表整个系统,α相和β相的组成(以B 的摩尔分数表示);n ,αn 与βn 则分别为系统点,α相和β相的物质的量。
物理化学重点公式总结

T
PB* B
PA* (A) yB >xB
(B) yB <xB
(C) yB =xB
yxAA
A
▶ 基本计算: 1. 溶液组成及气液相组成、分压、相数量
的计算; 2. 单组分气液两相平衡时平衡温度、 压力的
计算;
3. 相图分析及相律计算; 4. Van’t Hoff等温方程、等压方程应用,
平衡常数及平衡组成的计算。
4)凡是垂直线都可看成单组分纯物质。 如果是稳定化合物: 垂线顶端与曲线相交,为极大点; 若是不稳定化合物: 垂线顶端与水平线相交,为“T”字形
5)凡是水平线基本上都是“三相线”。三相线上f = 0 6)冷却时,当物系点通过(两相平衡)曲线时,步冷曲
线上出现一转折:当物系点通过三相线时,步冷曲 线上出现平台;(三相线的两端点除外)。
r
H
m
(298
K
)
C
H
m
(
H
2
,298
K
)
f
H
m
(H
2O,
l,298K
)
反应的恒压热效应与恒容热效应的关系:
r Hm (298K) rUm (298K) B (g)RT
如反应 H2 (g) 0.5O2 (g) H2O(l)
B (g)RT (0 0.5 1)RT 1.5RT
若反应的
B (g)RT 0
那么组成xB=0.4的溶液在气液平衡时,xB(g), xB(l), xB(总)大小顺序为__x_B(_l_)<__x_B_(总__)_<__x_B_(g_)__,将该溶液 完全分馏,塔顶将得到 _恒__沸__点__混__合__物____ 。
p
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。
大学物理化学公式总结
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大学物理化学公式总结物理化学作为一门综合性的学科,涉及到丰富而复杂的理论和实验内容。
公式作为物理化学研究的重要工具,既能简化问题的处理过程,又能揭示事物背后的规律和原理。
在这篇文章中,我们将总结一些大学物理化学中常见的公式,并探索它们背后的意义和应用。
1. 经典力学公式经典力学是物理学的基础,它研究物体在力的作用下的运动规律。
在这个领域中,公式起到了关键的作用,其中最基本的公式就是牛顿第二定律:F = ma该公式表示物体的加速度(a)与作用在物体上的力(F)的关系。
通过这个公式,我们可以推导出许多与运动相关的公式,如位移-时间关系、速度-时间关系等。
2. 热力学公式热力学研究物质的热现象和能量转化规律,是理解自然界中热现象的重要工具。
其中最基本的公式是热力学第一定律,也被称为能量守恒定律:ΔU = q + W该公式表示系统的内能(U)的变化等于系统所吸收的热量(q)与对外做功(W)的和。
这个公式揭示了能量在系统中的转化关系,并为热力学研究提供了基础。
3. 电磁学公式电磁学是物理学中的重要分支,研究电、磁场的相互作用及其规律。
其中,麦克斯韦方程组是电磁学研究的核心公式,它由四个方程组成:∇·E = ρ/ε₀∇·B = 0∇×E = -∂B/∂t∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t这四个方程描述了电场(E)和磁场(B)的产生和相互作用,是现代电磁学研究的基础。
它们揭示了电磁波传播的规律,为电磁学中很多应用提供了理论依据。
4. 量子力学公式量子力学作为最前沿的物理学分支,研究微观世界的行为。
其中最著名的公式是薛定谔方程:Ĥψ =Eψ这个方程描述了量子系统的波函数(ψ)和能量(E)之间的关系。
它是揭示原子、分子结构和行为的关键公式,让我们能够理解原子和分子的性质,同时也为应用于量子计算和量子通信等领域提供了基础。
总结:在这篇文章中,我们总结了大学物理化学中的一些重要公式,并探讨了它们背后的意义和应用。
物理化学重点公式总结

E E G RT n B ln B ; V RT n B(
E S R n B ln B RT n B (
ln B )p T
第六章 统计热力学 1、系统配分函数 Q
n 1、y 衰期同初始浓度的关系: t y A C1 0
2、阿伦尼乌斯公式及其变形: k A exp{ E a RT } ;
d ln k E a2 dT RT
3、活化能 Ea 的物理意义:活化分子平均能力与反应物分子平均能力的差值。
第十一章 复杂反应动力学 一、碰撞理论: 1、碰撞频率: Z AB d 2 AB
cl
1
(aq ) AgCl (s) Ag (s)
(3)甘汞电极: KCl(aq ) Hg 2 Cl 2 ( s ) Hg (l ) 2、自由能与电势关系: r G m nFE RT ln K 3、电池温度系数: (
E r sm ) T p nF
4、能斯特方程: E E
B B
B
B
第四章 气体热力学 1、理想气体化学势: (T , p) (T , p ) RT ln
p p
2、理想气体混合物组分化学势: B (T , p) B (T , p ) RT ln
pB p
3、实际气体化学势: (T , p) (T , p ) RT ln
9、弱电解质解离度同摩尔电导率的关系:
m m
10、动力学参数测定:先写出动力学积分方程,再用电导率代替浓度。 11、离子迁移数:
四川省考研化学复习资料物理化学重要公式总结
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四川省考研化学复习资料物理化学重要公式总结物理化学是研究物质与能量之间相互转化关系的科学,是化学学科的重要分支之一。
在考研化学的学习中,掌握一些重要的物理化学公式非常重要。
本文将对四川省考研化学复习中的物理化学重要公式进行总结。
1. 摩尔定律(Avogadro's law):V1/n1 = V2/n2其中V代表容积,n代表摩尔数。
2. 理想气体状态方程(The ideal gas equation):PV = nRT其中P代表压力,V代表容积,n代表物质的摩尔数,R为气体常数,T代表温度。
3. 范德华方程(The van der Waals equation):(P + a(n/V)^2)(V - nb) = nRT其中P代表压力,V代表容积,n代表物质的摩尔数,R为气体常数,T代表温度,a和b为范德华系数。
4. 阿伏伽德罗数(Avogadro's number):Na = 6.022 × 10^23 mol^-1表示1摩尔物质中包含的粒子数。
5. 速度与动能(Velocity and kinetic energy):v = (3RT/M)^0.5其中v代表气体分子的速度,R为气体常数,T代表温度,M代表气体的摩尔质量。
动能K = (1/2)Mv^26. 平均自由程(Mean free path):λ = (1/√2πd^2n)其中λ代表平均自由程,d代表分子的直径,n代表气体分子的浓度。
7. 分子扩散速率(Molecular diffusion rate):r = D/d其中r代表分子扩散速率,D代表扩散系数,d代表分子的直径。
8. 焓变(Enthalpy change):ΔH = H2 - H1其中ΔH代表焓变,H代表焓。
9. 熵变(Entropy change):ΔS = S2 - S1其中ΔS代表熵变,S代表熵。
10. 自由能变(Gibbs free energy change):ΔG = ΔH - TΔS其中ΔG代表自由能变,ΔH代表焓变,T代表温度,ΔS代表熵变。
物理化学公式
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物理化学公式物理化学公式是物理学和化学的交叉学科的重要组成部分,被广泛应用于科学和工程领域。
这些公式描述了物质和能量之间的关系,提供了揭示自然界行为的数学工具。
在本文中,将介绍一些物理化学领域的常见公式。
物理化学学科涉及的公式众多且复杂,其中一些是由著名科学家在长期的研究和实验基础上总结出来的。
以下是一些物理化学中常见的公式:1. 理想气体状态方程:PV = nRT其中,P是气体的压强,V是体积,n是摩尔数,R是气体常数,T 是温度。
该公式描述了理想气体在不同温度和压力下的状态。
2. 质量守恒定律:m₁ + m₂ = m₃这是化学反应中最基本的公式,表示反应前后物质的质量守恒。
3. 热力学第一定律(能量守恒定律):ΔU = q + w其中,ΔU表示系统内能的变化,q表示系统吸收的热量,w表示系统对外做功。
这个公式表明了能量在物理化学过程中的守恒。
4. 阿伏伽德罗常数(用于描述分子和原子间的关系):Nₐ = 6.0221 × 10²³ mol⁻¹它表示在摩尔中包含的粒子数目,由此可推导出物质的摩尔质量。
5. 波尔原子模型公式:E = -2.178 × 10⁻¹⁸ (Z²/n²) J其中,E表示氢原子的能量,Z表示核电荷数,n表示电子的主量子数。
这个公式用于描述氢原子的能级和能量。
6. 平均气体动能公式:KE = (3/2) kT其中,KE表示气体分子的平均动能,k是玻尔兹曼常量,T是温度。
这个公式表明了温度和气体分子动能之间的关系。
7. 化学反应速率公式:v = k[A]ⁿ[B]ᵐ这是描述化学反应速率的公式,v表示反应速率,k是速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度,ⁿ和ᵐ是反应物在反应速率中的指数。
8. Nernst方程:E = E° - (RT/nF) ln(Q)该方程描述了电池电势的计算,E表示电池的电势,E°是标准电势,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是反应物浓度的比值。
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。
物理化学公式汇总
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物理化学公式汇总物理化学是一门运用物理学的原理和方法来研究化学现象和规律的学科,其中涉及众多的公式。
这些公式是理解和解决物理化学问题的重要工具。
下面为大家汇总一些常见且重要的物理化学公式。
首先是热力学方面的公式。
热力学第一定律:ΔU = Q + W 。
其中,ΔU 表示系统内能的变化,Q 表示系统吸收的热量,W 表示系统对外做功。
这个公式揭示了能量的守恒与转化关系。
热力学第二定律有多种表述方式,其中克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
开尔文表述为:不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响。
熵增原理的数学表达式为:ΔS ≥ 0 ,其中ΔS 表示熵的变化。
熵是系统混乱度的度量。
理想气体状态方程:pV = nRT 。
p 是压强,V 是体积,n 是物质的量,R 是理想气体常数,T 是温度。
这个公式在研究气体的性质和行为时经常用到。
热力学能的定义式:U = U(T, V) 。
表明热力学能是温度和体积的函数。
接着是热力学函数的相关公式。
焓的定义式:H = U + pV 。
吉布斯自由能的定义式:G = H TS 。
在恒温恒压条件下,ΔG ≤ 0 时反应自发进行。
亥姆霍兹自由能的定义式:A = U TS 。
在恒温恒容条件下,ΔA ≤ 0 时过程自发进行。
然后是化学平衡方面的公式。
标准平衡常数表达式:Kθ =Π(piθ)^νi 。
其中piθ 是平衡时各物质的分压,νi 是化学计量数。
范特霍夫等温方程:ΔG =ΔGθ + RTlnQ 。
Q 是反应商,通过比较ΔG 的正负可以判断反应进行的方向。
再来看电化学方面的公式。
法拉第定律:Q = nZF 。
Q 表示通过电极的电量,n 是电极反应中转移的电子数,Z 是离子的电荷数,F 是法拉第常数。
能斯特方程:E =Eθ (RT / nF)lnQ 。
用于计算非标准状态下的电极电势。
最后是动力学方面的公式。
质量作用定律:对于基元反应 aA +bB → cC + dD ,反应速率 v = kA^aB^b 。
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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或规定系统吸热为正,放热为负。
系统得功为正,对环境作功为负。
式中 p amb 为环境的压力,W ’为非体积功。
上式适用于封闭体系的一切过程。
2. 焓的定义式3. 焓变(1)式中为乘积的增量,只有在恒压下在数值上等于体积功。
(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 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6. 热容的定义式 (1)定压热容和定容热容(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容W Q U +=∆'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+)(pV U H ∆+∆=∆)(pV ∆pV )()(12V V p pV -=∆2,m 1d p H nC T ∆=⎰V Q U =∆(d 0,'0)V W ==p Q H =∆(d 0,'0)p W ==δ/d (/)p p p C Q T H T ==∂∂δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂pVU H +=2,m 1d V U nC 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) 此式只适用于理想气体。
(5)摩尔定压热容与温度的关系式中, b , c 及d 对指定气体皆为常数。
(6)平均摩尔定压热容7. 摩尔蒸发焓与温度的关系或式中 = (g) —(l),上式适用于恒压蒸发过程。
8. 体积功 (1)定义式或(2) 适用于理想气体恒压过程。
(3) 适用于恒外压过程。
(4) 适用于理想气体恒温可逆过程。
(5) 适用于为常数的理想气体绝热过程。
9. 理想气体可逆绝热过程方程,m m /(/)V V V C C n U T ==∂∂,m ,m p V C C R -=23,m p C a bT cT dT =+++a 21,m ,m 21d /()Tp p T C T T T C =-⎰21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p TH T H T C T ∆=∆+∆⎰vap m vap ,m (/)p p H T C ∂∆∂=∆vap ,m p C ∆,m p C ,m p C V p W d amb -=∂Vp W d amb ∑-=)()(1221T T nR V V p W --=--=)(21amb V V p W --=)/ln()/ln(d 121221p p nRT V V nRT V p W V V =-=-=⎰,m 21()V W U nC T T =∆=-,m V C ,m2121(/)(/)1V C R T T V V =,m//p p p c C m CM==上式中,称为热容比(以前称为绝热指数),适用于为常数,理想气体可逆绝热过程p ,V ,T 的计算。
10. 反应进度上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况,,为反应前B 的物质的量。
为B 的反应计量系数,其量纲为一。
的量纲为mol 。
11. 标准摩尔反应焓式中及分别为相态为的物质B 的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。
上式适用于=1 mol ,在标准状态下的反应。
12. 与温度的关系式中 ,适用于恒压反应。
13. 节流膨胀系数的定义式又称为焦耳-汤姆逊系数。
第三章 热力学第二定律 主要公式及使用条件1. 热机效率式中和分别为工质在循环过程中从高温热源T 1吸收的热量和向低温热源T 2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。
,m2121(/)(/)1p C R T T p p -=1)/)(/(1212=r V V p p ,m ,m /p V C C γ=,m V C B B /νξn ∆=B,0B B n n n -=∆B,0n B νξθθθr m B f m B c m (B,)(B,)H H H νβνβ∆=∆=-∆∑∑θf m (B,)H β∆θc m (B,)H β∆βξθm r H ∆21θθr m2r m1r ,m ()()d T p T HT HT C T ∆=∆+∆⎰r ,m ,m B (B)p p C C ν∆=∑J T (/)H T p μ-=∂∂T J -μ1211211/)(/)(/T T T Q Q Q Q W -=+=-=η1Q 2Q2. 卡诺定理的重要结论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4. 克劳修斯不等式5. 熵判据式中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。
6. 环境的熵变7. 熵变计算的主要公式对于封闭系统,一切的可逆过程的计算式,皆可由上式导出 (1)上式只适用于封闭系统、理想气体、为常数,只有变化的一切过程 (2)此式使用于n 一定、理想气体、恒温过程或始末态温度相等的过程。
2211//T Q T Q +⎩⎨⎧=<可逆循环不可逆循环,,00d S {//Q T Q T =>δ, δ, 可逆不可逆amb sy s iso S S S ∆+∆=∆{0, 0, >=不可逆可逆222r111δd d d d Q U p V H V p S T T T+-∆===⎰⎰⎰0=W δS ∆,m 2121ln(/)ln(/)V S nC T T nR V V ∆=+,m 2112ln(/)ln(/)p S nC T T nR p p ∆=+,m 21,m 21ln(/)ln(/)V p S nC p p nC V V ∆=+,m V C pVT T 2112ln(/)ln(/)S nR V V nR p p ∆==r d δ/S Q T=amby s amb amb amb //S T Q T Q s -==∆(3)此式使用于n 一定、 为常数、任意物质的恒压过程或始末态压力相等的过程。
8. 相变过程的熵变此式使用于物质的量n 一定,在和两相平衡时衡T ,p 下的可逆相变化。
9. 热力学第三定律或上式中符号代表纯物质。
上述两式只适用于完美晶体。
10. 标准摩反应熵上式中=,适用于在标准状态下,反应进度为1 mol 时,任一化学反应在任一温度下,标准摩尔反应熵的计算。
11. 亥姆霍兹函数的定义12. 此式只适用n 一定的恒温恒容可逆过程。
13. 亥姆霍兹函数判据只有在恒温恒容,且不做非体积功的条件下,才可用作为过程的判据。
14. 吉布斯函数的定义15.,m 21ln(/)p S nC T T ∆=,m p C αβ0)0K ,(m =*完美晶体S *)B (Bm B m r ∑=∆θθνS S 2r m 2r m 1r ,m 1()()(/)d p S T S T C T T θθ∆=∆+∆⎰r ,m p C ∆B ,m B(B)p C ν∑r d δ'T A W =V T A ,∆⎩⎨⎧=<平衡自发,0,0A ∆,r d δ'T P G W =0)(lim m =*→完美晶体S T 0TH S /βαβα∆=∆TSU A -=TSH G -=此式适用恒温恒压的可逆过程。
16. 吉布斯函数判据只有在恒温恒压,且不做非体积功的条件下,才可用作为过程的判据。
17. 热力学基本方程式热力学基本方程适用于封闭的热力学平衡系统所进行的一切可逆过程。
说的更详细些,它们不仅适用于一定量的单相纯物质,或组成恒定的多组分系统发生单纯p , V , T 变化的过程。
也可适用于相平衡或化学平衡的系统,由一平衡状态变为另一平衡态的过程。
18. 克拉佩龙方程此方程适用于纯物质的相和相的两相平衡。
19. 克劳修斯-克拉佩龙方程此式适用于气-液(或气-固)两相平衡;气体可视为理想气体;与相比可忽略不计,在的温度范围内摩尔蒸发焓可视为常数。
对于气-固平衡,上式则应改为固体的摩尔升华焓。
20.式中fus 代表固态物质的熔化。
和为常数的固-液两相平衡才可用此式计算外压对熔点的T 的影响。
21. 麦克斯韦关系式⎩⎨⎧=<平衡自发,,00G ∆d d d d d d d d d d d d U T S p V H T S V pA S T p V G S T V p=-=+=--=-+m m d /d /()p T H T V ββαα=∆∆αβ2vap 21vap m 12d ln(/[])(/)d ln(/)(/)(1/1/)p p H RT T p p H R T T =∆=∆-(l)m *V (g)m *V 21T T -vap m H ∆))(/Δ(/ln(m fus m fus )1212p p H ΔV T T -=m fus ΔVm fus H Δ,T pG ∆适用条件同热力学基本方程。
第四章 多组分系统热力学 主要公式及其适用条件1. 偏摩尔量:定义: (1)其中X 为广延量,如V ﹑U ﹑S ......全微分式: (2)总和: (3)2. 吉布斯-杜亥姆方程在T ﹑p 一定条件下,, 或。
此处,x B 指B 的摩尔分数,X B 指B 的偏摩尔量。
3. 偏摩尔量间的关系广延热力学量间原有的关系,在它们取了偏摩尔量后,依然存在。
例:H = U + PV ⇒ H B = U B + PV B ; A = U - TS ⇒ A B = U B - TS B ; G = H – TS ⇒ G B = H B - TS B ;…4. 化学势定义 (/)(/)(/)(/)(/)(/)(/)(/)S p S V V T p TT p V S T V p S p T S V V T S p ∂∂=∂∂-∂∂=∂∂∂∂=∂∂-∂∂=∂∂C n p,T,n X X ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=B B d ⎛⎫∂∂⎛⎫=++ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭∑B B B B Bd d d p,n T,n X X X T p X n T p ∑=BB B X n X 0d BB B =∑X n 0d BB B=∑X x...S T G ;S T G ;V p G V p Gn p,p n T,TB B B B BB -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⇒-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⇒=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Cn p,T,n G G μB B ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂==B5. 单相多组分系统的热力学公式但按定义,只有 才是偏摩尔量,其余3个均不是偏摩尔量。