物化公式归纳

物化公式归纳 第一章 化学热力学基础 公式总结

1.体积功 We = －Pe △V

2．热力学第一定律的数学表达式 △U = Q + W 3．n mol 理想气体的定温膨胀过程

.定温可逆时：

Wmax=-Wmin=

4.焓定义式 H = U + PV

在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定容过程 Qv = △U

在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定压过程 Qp = H2 – H1 = △H

5.摩尔热容 Cm ( J ·K-1·mol-1 ): 定容热容 CV

（适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 定容过程

适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ）

定压热容 Cp

⎰=∆2

1

,T T m p dT

nC H （适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 的定压过程

适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ）

单原子理想气体： Cv,m = 1.5R , Cp,m = 2.5R 双原子理想气体： Cv,m = 2.5R , Cp,m = 3.5R 多原子理想气体： Cv,m = 3R , Cp,m = 4R

Cp,m = Cv,m + R

6.理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W

和ΔS 的总结

1

221ln ln P P

nRT V V nRT =n

C

C m =⎰=∆2

1

,T T m V dT

nC U

7.定义:△fHm θ(kJ ·mol-1)-- 标准摩尔生成焓

△H —焓变； △rHm —反应的摩尔焓变 △rHm θ—298K 时反应的标准摩尔焓变；

△fHm θ(B)—298K 时物质B 的标准摩尔生成焓； △cHm θ(B) —298K 时物质B 的标准摩尔燃烧焓。 8.热效应的计算

由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = ∑νB △fH θm ,B 由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = -∑νB △cH θm ,B 9.Kirchhoff （基尔霍夫） 方程

△rHm (T2) = △rHm (T1) + 如果 ΔCp 为常数，则 △rHm (T2) = △rHm (T1) + △Cp ( T2 - T1)

10.热机的效率为 对于卡诺热机 12

11Q Q Q Q W R +=-

=η

= 可逆循环过程

< 不可逆循环过程

11.熵变定义式 (体系经历一可逆过程的热温商之和等于该过程的熵变.)

12.热力学第二定律的数学表达式

(不等式中, “ > ”号表示不可逆过程 , “ = ” 号表示可逆过程 “ T ”—环境温度 , 对可逆过程也是体系温度. )

13.熵增原理 (孤立体系的熵永不减少) △S 孤立 ≥ 0 > 不可逆过程, 自发过程 = 可逆过程, 体系达平衡

.对于封闭体系

△S 孤立 = △S 封闭 + △S 环境 ≥ 0 > 不可逆过程, 自发过程 = 可逆过程, 体系达平衡

14.定温定压的可逆相变

15.化学反应熵变的计算 △rS θm = ∑νBS θm ,B

16.△rH θm 和△rS θm 与温度的关系：△rH θ m (T2) = △rH θ m (T1) +

△rS θ m (T2) = △rS θ m (T1) +

dT

C p T T ⎰

∆2

1

1

212

11Q Q Q Q Q Q W +=+=-

=η121T T T -=0

2

211≤+T Q

T Q R

B

A

A B T

Q

S S S )(

δ⎰=-=∆∑≥∆i

i i T Q S )

(δT

Q

dS δ≥

环

体环

环环境T Q T Q S -

==

∆相变

，相变

T H n S m ∆=

∆dT

C p T T ⎰∆2

1

d T

T

C p

T ∆⎰

2

第二章 自由能、化学势和溶液 公式

1．第一和第二定律的联合公式为

2．吉布斯自由能定义式

G = U + PV – TS = H – TS △G ＝ △H －T △S

（G----体系的状态函数, ( J ) , 绝对值无法测量 ） 3．在定温定压下，有如下关系： ΔG=W’最大

4．吉布斯自由能判据

< 不可逆过程, 自发过程 = 可逆过程, 平衡态 > 反方向为自发过程

5

6定压下．对任意相变或化学变化 7．定温物理变化∆G 的计算（W’＝0的封闭体系） . 理想气体定温过程

0≥'+--W dV P dU dS T e e δ0

,,≤'W P T dG 0

,,≤∆'W P T G S T

G

P ∆-=∂∆∂)(⎰

⎰===∆212112

ln P P P P T P P

nRT dP P nRT dP V G

. 纯液体或纯固体的定温过程

. 定温定压可逆相变 dG = -SdT + VdP dT ＝0 dP ＝0 ∆G T , P, W' = 0 。定温定压不可逆相变

必须设计可逆过程 来求算, 由于△G 定温条件下的计算公式简单, 因此设计定温变压可逆途径 求解.

而计算不可逆相变的 ∆H 和 ∆S 时 , 是设计定压变温可逆途径进行求解.

8．化学反应∆G 的计算 化学反应△ r Gm θ的计算 。由物质的△fGm θ求算

△rG θm = ∑νB △fG θm ,B 。由反应的△rH θm 和 △rS θm 求算 △rG θm = △rH θm - T △rS θm 。估计该反应能自发进行的最高温度

< 0 不可逆过程, 自发过程 △rG θm = △rH θm - T △rS θm = 0 可逆过程, 平衡态

> 0 反方向为自发过程 9条件：定温定压

（Z 代表任一广度性质 ）

对于纯物质的均相系统，偏摩尔量即为该物质的摩尔量

⎰

-==∆2

1)(12P P l l T P P V dP V G ⎰

-==∆2

1

)(12P P s s T P P V dP V G K S H T m r m r 314424

1012.1333

=-⨯-=∆∆=θθ）B (,,,≠⎪⎪⎭⎫

⎝

⎛∂∂=j n P T B m B j n z Z m

P T m B V V

V =∂=,,)(