物理化学简明教程(重点内容)

第一章

【理想气体的内能与焓只是温度的函数，与体积或压力的变化无关，所以对理想气体

定温过程：dU=0，dH=0，△U=0，△H=0变温过程：△U=nC v,m △T ；△H=nC p,m △T

节流膨胀：（特点）绝热、定焓，∴Q=0，△H=0，无论是理想气体还是实际气体均成立】

1.理想气体的状态方程可表示为： pV=nRT

2.能量守恒定律：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。

3.第一定律的数学表达式：△U=Q+W ；对微小变化：dU=δQ +δW （因为热力学能是状态函数，数学上具有全微分性质，微小变化可用dU 表示；Q 和W 不是状态函数，微小变化用δ表示，以示区别。）

4.膨胀作功：①自由膨胀：W=0；②等外压膨胀：W=-P 外(V 2-V 1)=P 2（V 1-V 2）； ③可逆膨胀：W=nRT ln 2

1V V =nRT ln 1

2P P ；④多次等外压膨胀，做

的功越多。

5.①功与变化的途径有关。不是状态函数。

②可逆膨胀，体系对环境作最大功；可逆压缩，环境对体系作最小功。 6.恒温恒压的可逆相变 W=RT V P dV dP P dV P i V V i V V

e n )(2

1

2

1

-=-=--=-⎰⎰△(恒温恒压的可

逆相变,气体符合理想气体方程)

7.焓的定义式：H=U+PV ，等压效应H =Q p △，焓是容量性质。

8.理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数：在恒温时，改变体积或压力，

理想气体的热力学能和焓保持不变。还可以推广为理想气体的Cv,Cp 也仅为温度的函数。 9.①等压热容Cp ：p p

p T

H

dT

Q C )(

∂∂==

δ，T C Q H p d p ⎰==△

②等容热容Cv ：T C Q U T

U

dT

Q C V v

v

d )(

v v ⎰==∂∂==

，△δ; ③RT

Q Q v

n p △=-

10.理想气体的Cp 与Cv 之差：nR C C V

P =- 或 R C C m v m p =-,,;

单原子分子系统：R C m v 2

3,=，双原子分子系统：R C m v 2

5,=

T nC H m p △△,= , T nC U m v △△,=

11.绝热过程的特点：绝热压缩，使体系温度升高，而绝热膨胀，可获得低温。

12.

13.绝热功的求算：

②绝热状态变化过程的功：T nC W m v △,= 【适用于定组成封闭体系的一般绝热过程，不一定是可逆过程。】

14.若T T -μ＞0，经节流膨胀后，气体温度降低。（随着压力的降低气体温度也降低）；

若T T -μ＜0，经节流膨胀后，气体温度升高。（随着压力的降低气体温度升高）； 若T T -μ=0，经节流膨胀后，气体温度不变。（随着压力的降低气体温度不变）。

此时的温度称为转化温度 15.等压热效应

P

Q 与等容热效应

v

Q 的关系：

RT

Q Q v p n △+= 或

RT

U H n r r △△△+=；△n 是生成物与反应物气体物质的量之差值，并假定气体

为理想气体。

16.标准摩尔生成焓：在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质合成标准状态下1mol 物质的反应的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓，用Θm f H △表示，生成焓仅是个相对值，相对于稳定单质的焓值等于零，没有规定温度，一般298.15 K 时的数据有表可查。 17.由生成焓求反应焓：

)

(H m f m f B H v B

B Θ

Θ∑=△△，V B 为计量方程中的系数，对反

应物取负值，生成物取正值。

18.标准摩尔燃烧焓：在标准压力下，反应温度时，物质B 完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变称为标准摩尔燃烧焓，用Θm H c △表示，所指定产物如CO 2、H 2O 等的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T 时，其值均为零。用这种方法可以求一些不能由单质直接合成的有机物的生成焓。

19.由燃烧焓求反应焓：化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和减去各产物燃烧焓的总和，其公式如下：

)

15.298,()15.298(H m c m r k B H v k B

B Θ

Θ∑-=△△

20.基尔霍夫定律的积分式：T C T H T H T T

m m d )()(2

1

p 1r 2r ⎰+=△△△

①若C p 与温度无关，）

（△）（△）（△12p 1m r 2m r -T T C T H T H -= ②若C p 与温度有关，C p,m =a+bT+cT 2 ；△r C p =△a+△bT+△cT 2

()B a v B

B ∑=a △；()B a v B

B ∑=b △；

()B a v B

B ∑=c △；

）

（△）（△）（△）（△）（△313221221212-c 3

1-b 21-a H -H T T T T T T T T ++= ③dT C T H T H T T

⎰=2

1

p 1m r 2m r -△）（△）（△ 如有物质发生相变，就要进行分段积分。