物理化学公式及概念

物理化学公式及概念

一、气体

2211

1., , 33

p mnu pV mNu u u ===

为根均方速率,

2.,(B B A

R

pV nRT Nk T k N == =

理想气体状态方程：玻尔兹曼常数）

123.Dalton i i p p p p x p

=++= 道尔顿（）分压定律：……；分压：在同一温度下，各别气体单独存在，并占有与混合气体相同体积时的压力

,33

4., , 22t t m B E k T E RT u ===

2

1.5

*2

245.()2mv kT m Maxwell f v e v

kT -⎛⎫ = ⎪π⎝⎭麦克斯韦()速率分布定律：

06.()ln

p Mgh

Boltzmann p RT =-玻尔兹曼分布：

7.A B v v =

气体扩散定律：()()228.), m m m a a van der Waals p V b RT p V nb nRT

V V ⎛⎫⎛⎫

+-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭范德华(方程:

二、热力学第一定律

1. 隔离系统（孤立系统）、封闭系统、敞开系统

2. 广度性质、强度性质

3. 热动平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡

4. 等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、环状过程

5.W p dV

δ=-体外体积功：

6.,U Q W dU Q W ∆=+=δ+δ

7. 功与过程、准静态过程、可逆过程

8.,p

def

H U PV H Q +∆= 焓：

,,9.,,,p m v m p v p

v p v p v

C C R C C nR

Q Q H U C C dT T dT T δδ -=-=∂∂⎛⎫

⎛⎫=

=== ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭热容：

112211

2110.()

,

()

1

p v

v C pV TV p T C p V p V W C T T W γγγγγγ--=

===-==-=

-理想气体绝热可逆过程方程和做功：

热容商或绝热指数常数常数常数

2

2

11

,,11.T T p m v m T T H nC dT

U nC dT

∆=∆=⎰⎰理想气体任意过程：

12.1c h T T η =-

热机效率：

13.p v r r Q Q nRT H U nRT =+∆∆=∆+∆化学反应的热效应：或

14.()

(0), D

E

n n B B B D

E

def

d d n n d ξξνξξνν +=

=

反应进度：……

15.o o

o

r B r r m

H H H n νξ∆∆ ∆==

∆∆标准摩尔焓变：

16.()Hess 盖斯定律

17.o o o

r m c m sol m

H H H ∆∆∆几种热效应：标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔溶解热 2

1

21,18. ()()(), ()

T o o

r m r m p p B p m T B

Kirchhoff H T H T C dT C C B ν∆=∆+∆ ∆=∑⎰基尔霍夫定律：

,19.o

r m p H T C

∆ =

∑生成物和剩余物

绝热反应：反应释放的热量全部用于提高生成物和多余物的温度，

三、热力学第二定律

1.S ∆熵是状态函数，当始态终态一定时，有定值，它的数值可由可逆过程的热温商求得

2. 0

iso sys sur dS S S =∆+∆≥

213. () (R

R Q dS Q TdS T S S T

δ=

==-⎰、等温过程）

max 21124. ln ln R W Q V p S nR nR T T V p -∆=

===理想气体等温可逆变化：

5. H S T ∆∆=（相变）（相变）

（相变）

等温、等压可逆相变：

6. )ln B Boltzmann S k =Ω玻尔兹曼（公式：

7. (), def

Gibbs G

H TS G H T S -∆=∆-∆吉布斯自由能：

8. (' )ln ln ln o r m p p r m p

van t Hoff G RT K RT Q G RT Q ∆=-+=∆+范特霍夫等温式：

2

1

*

21,9. ()(), ()

T p o

o r m r m

p B p m T B

C dT S T S T C C B T

ν∆∆=∆+ ∆=∑⎰

四、多组分系统热力学

1. ()()() ()()B B B B B w c x m ρ多组分系统的组成表示法：质量浓度、质量分数、物质的量浓度摩尔分数、质量摩尔浓度

*2. (), A A A Raoult p p x A =拉乌尔定律：为溶剂 ,3. ()B x B B Henry p k x B =亨利定律：，为挥发性溶质

*2*

,()4. , f f f B f A

fus m A

R T T k m k M H

∆==

∆凝固点降低：

*2

*

,()5. , b b b B b A

vap m A

R T T k m k M H ∆==∆沸点升高：

6. ,

B B

B RT c RT M ρ∏∏==渗透压：

7. ()()K D 分配系数和分配比

五、相平衡

'1. Ф, , 2(,)def

f C n C S R R n T p +=+--相率：通常为

2. ()dp H

Clapeyron dT T V ∆=

∆克拉贝龙方程：

2112123. ()1111 ln o

o

vap m

sub m Clapeyron Clausius H H p p R

T T R T T -∆⎛⎫⎛⎫

∆=

---- ⎪ ⎪⎝⎭

⎝⎭克拉贝龙-克劳修斯方程：

或

注：仅对气固、气液平衡成立！