最新物理化学重要概念公式总结

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物理化学公式大全

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物理化学公式⼤全第⼀章⽓体的pVT关系主要公式及使⽤条件1.理想⽓体状态⽅程式或式中p,V,T及n单位分别为Pa,m3,K及mol。

称为⽓体的摩尔体积,其单位为m3 · mol-1。

R= J · mol-1 · K-1,称为摩尔⽓体常数。

此式适⽤于理想⽓体,近似地适⽤于低压的真实⽓体。

2.⽓体混合物(1)组成摩尔分数y B (或x B) =体积分数式中为混合⽓体总的物质的量。

表⽰在⼀定T,p下纯⽓体A的摩尔体积。

为在⼀定T,p下混合之前各纯组分体积的总和。

(2)摩尔质量式中为混合⽓体的总质量,为混合⽓体总的物质的量。

上述各式适⽤于任意的⽓体混合物。

(3)式中p B为⽓体B,在混合的T,V条件下,单独存在时所产⽣的压⼒,称为B的分压⼒。

为B⽓体在混合⽓体的T,p下,单独存在时所占的体积。

3.道尔顿定律p= y B p,B上式适⽤于任意⽓体。

对于理想⽓体4.阿马加分体积定律此式只适⽤于理想⽓体。

5.范德华⽅程式中的单位为Pa · m6 · mol-2,b的单位为m3 · mol-1,和皆为只与⽓体的种类有关的常数,称为范德华常数。

此式适⽤于最⾼压⼒为⼏个MPa的中压范围内实际⽓体p,V,T,n的相互计算。

6.维⾥⽅程及上式中的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Z的量纲为⼀。

压缩因⼦图可⽤于查找在任意条件下实际⽓体的压缩因⼦。

但计算结果常产⽣较⼤的误差,只适⽤于近似计算。

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。

(完整word版)物理化学重要概念公式总结

(完整word版)物理化学重要概念公式总结

第一章 热力学第一定律一、基本概念系统与环境,状态与状态函数,广度性质与强度性质,过程与途径,热与功,内能与焓。

二、基本定律热力学第一定律:ΔU =Q +W 。

焦耳实验:ΔU =f (T ) ; ΔH =f (T )三、基本关系式1、体积功的计算 δW = -p e d V恒外压过程:W = -p e ΔV可逆过程: W =nRT 1221ln ln p p nRT V V =2、热效应、焓等容热:Q V =ΔU (封闭系统不作其他功)等压热:Q p =ΔH (封闭系统不作其他功)焓的定义:H =U +pV ; d H =d U +d(pV )焓与温度的关系:ΔH =⎰21d p T T T C3、等压热容与等容热容 热容定义:V V )(T U C ∂∂=;p p )(T H C ∂∂=定压热容与定容热容的关系:nR C C =-V p热容与温度的关系:C p =a +bT +c’T 2四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程:ΔU =0 ; ΔH =0 ; W =-Q =⎰-p e d V 等容过程:W =0 ; Q =ΔU =⎰T C d V ; ΔH =⎰T C d p 等压过程:W =-p e ΔV ; Q =ΔH =⎰T C d p ; ΔU =⎰T C d V可逆绝热过程:Q =0 ; 利用p 1V 1γ=p 2V 2γ求出T 2,W =ΔU =⎰T C d V ;ΔH =⎰T C d p不可逆绝热过程:Q =0 ;利用C V (T 2-T 1)=-p e (V 2-V 1)求出T 2,W =ΔU =⎰T C d V ;ΔH =⎰T C d p2、相变化可逆相变化:ΔH =Q =n Δ_H ;W=-p (V 2-V 1)=-pV g =-nRT ; ΔU =Q +W3、热化学物质的标准态;热化学方程式;盖斯定律;标准摩尔生成焓。

摩尔反应热的求算:)298,()298(B H H m f B mr θθν∆=∆∑ 反应热与温度的关系—基尔霍夫定律:)(])([,p B C T H m p BB m r ∑=∂∆∂ν。

物理化学各章概念总结、公式总结电子版1 表面化学与胶体

物理化学各章概念总结、公式总结电子版1  表面化学与胶体

第8章 表面化学与胶体8.1 重要概念和规律1.比表面能与表面张力物质的表面是指约几个分子厚度的一层。

由于表面两侧分子作用力不同,所以在表面上存在一个不对称力场,即处在表面上的分子都受到一个指向体相内部的合力,从而使表面分子具有比内部分子更多的能量。

单位表面上的分子比同样数量的内部分子多出的能量称为比表面能(也称比表面Gibbs函数)。

表面张力是在表面上的相邻两部分之间单位长度上的相互牵引力,它总是作用在表面上,并且促使表面积缩小。

表面张力与比表面能都是表面上不对称力场的宏观表现,即二者是相通的,它们都是表面不对称力场的度量。

它们是两个物理意义不同,单位不同,但数值相同,量纲相同的物理量。

2.具有巨大界面积的系统是热力学不稳定系统物质表面所多余出的能量γA称表面能(亦叫表面Gibbs函数),它是系统Gibbs函数的一部分,表面积A越大,系统的G值越高。

所以在热力学上这种系统是不稳定的。

根据热力学第二定律,在一定温度和压力下,为了使G值减少,系统总是自发地通过以下两种(或其中的一种)方式降低表面能γA:①在一定条件下使表面积最小。

例如液滴呈球形,液面呈平面;②降低表面张力。

例如溶液自发地将其中能使表面张力降低的物质相对浓集到表面上(即溶液的表面吸附),而固体表面则从其外部把气体或溶质的分子吸附到表面上,从而改变表面结构,致使表面张力降低。

3.润湿与铺展的区别润湿和铺展是两种与固—液界面有关的界面过程。

两者虽有联系,但意义不同。

润湿是液体表面与固体表面相互接触的过程1因此所发生的变化是由固—液界面取代了原来的液体表面和固体表面。

润湿程度通常用接触角表示,它反映液、固两个表面的亲密程度。

当θ值最小(θ=0o)时,润湿程度最大,称完全润湿。

铺展是指将液体滴洒在固体表面上时,液滴自动在表面上展开并形成一层液膜的过程,因此所发生的变化是由固—液界面和液体表面取代原来的固体表面。

铺展的判据是上述过程的∆G:若∆G<0,则能发生铺展;若∆G≥0,则不能铺展。

物理化学公式及概念

物理化学公式及概念

摘自南大物理化学第五版第1页物理化学公式及概念一、气体222111., , 33i i in u p mnu pV mNu u u n===å为根均方速率为根均方速率,,2.,(BBARpV 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,3334., , 22B t t m B k TE k T E RT u m ===21.5*2245.()2mv kT m Maxwell f v e v kT -æö =ç÷p èø麦克斯韦麦克斯韦(()速率分布定律:06.()lnp MghBoltzmann p RT=-玻尔兹曼分布:7.A BB Av M v M =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 æöæö+-=+-=ç÷ç÷èøèø范德华范德华((方程方程::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 dVd =-体外体积功:6.,U Q W dU Q W D =+=d +d 7. 功与过程、准静态过程、可逆过程8.,pdefHU PV H Q +D =焓:化学分析的重量分析是多少?通过适当的方法如沉淀、挥发、电解等使待测组分转化为另一种纯的、化学组成的固定的化合物而与样品中其他组分得以分离,然后称其质量,根据称得到的质量计算待测组分的含量摘自南大物理化学第五版摘自南大物理化学第五版p v Q Q H U d d -==¶¶æöæö====ç÷ç÷2211pCp V p V -cT D En n def d d ooorBrHHn D D oo o o o H Ho rmHD R Q d =max 21R W Q V p -化学分析有哪些分类?化学分析根据其操作方法的不同,可将其分为滴定分析(比如摘自南大物理化学第五版摘自南大物理化学第五版H D (相变)o2,p oo C dT D *2()f R T M *2()b R T M RTP defC S dp HD ooClausius -克劳修斯21111vap m sub mH H p D æöæD 摘自南大物理化学第五版摘自南大物理化学第五版vap m H D oo 2()ln 11o o or m r moH H K T d K æöD D =Þ=-ç÷or mo H D =ò=´´按法拉第定律计算所需理论电荷量电极上产物的实际质量;11defI Gl k), A c 11mooc cL 1def2;lg oA z z II I+--摘自南大物理化学第五版摘自南大物理化学第五版0.059ooRT[氧化型氧化型]][氧化型氧化型]]E E E E ¶¶¶æöæöæöç÷ç÷ç÷¶æöç÷oRT +[氧化型氧化型]](),x s E E F-11[]1(B defdp dd B rx 具有简单级数反应的速率公式和特征:级数级数 反应类型反应类型 速率公式的定积分式速率公式的定积分式浓度与时间的线性关系线性关系半衰期t 1/2速率常数k 的单位的单位一级一级A →产物→产物 1lnak ta x =-1ln~ta x - 1ln 2k (时间)-1二级二级A+B →产物→产物(a=b) 211k ta x a -=-1~t a x -21k a(浓度)-1·(时间)-1 A+B →产物→产物 (a ≠b)21()ln ()b a x k t a b a b x -=--()ln ~()b a x t a b x --1/21/2()()t A t B ¹ 三级三级A+B+C →产物→产物322111k t éù-=êú21~t2331(浓度)-2·-1(a b c) 2()a x a -ëû()a x -32k a(时间) 零级零级表面催化反应表面催化反应x k t =~x t2ak (浓度)·(时间)-1摘自南大物理化学第五版摘自南大物理化学第五版n 级(n ≠1) 反应物→产物反应物→产物111111()n n kt n a x a --éù-=êú--ëû11~()n t a x -- 1()n A A a -为常数 (浓度)1-n· (时间)-11/2''1/21/2'lg t t t a a æöç÷æöèø=+ç÷æöç÷1e e e x x a x k -==11lnk x a==2121211(ln ln k k a k k eek k k =-+æö-=ç÷2ln 11a E a a E E k d k-æö12[][][],,11111,m M r k k E S r S K -+====与呈线性关系第6页。

物理化学公式总结

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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物理化学总复习
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

物理化学的重点公式总结

物理化学的重点公式总结
B
6、非理想溶液化学势:用活度 a 代替 x 等。 7、活度测定:pA pA A , pB kB B
z 8、超额函数: E mixZ (real) mixZ (ideal) ,具体为:
n n GE RT nB ln B ; V E RT
(
B

ln p
1 n
m
10、兰格缪尔单分子吸附: q V ap qm V m 1 ap
第十七章 胶体分散体系
1、布朗运动: x RTt 3rL
x 2、爱因斯坦--布朗位移方程:
2 2Dt
3、粒子受力分析:
F F F r chen

zhong
4 3 g( )
4、复相多组分 Gibbs 关系式:
n dU TdS pdV

d

,
BB
B
n dH TdS Vdp

d


BB
B
n n dF SdT pdV

d
, dG SdT Vdp
BB

d

BB
B
B
第四章 气体热力学
3、德拜-休克尔公式: ln
i


A
Z
2 i
1 Ba
I I
; ln

AZZ 1 Ba I
I
;
稀水溶液中,
ln




A
Z
2 i
I
,T=298.15K 时,A=0.509(kg/mol)^0.5
4、电导与电导率: G A l

最全物理化学公式集

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。

物理化学公式总结

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。

物理化学基本知识点与公式总结

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

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

物理化学公式大全

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

大学物理化学公式总结

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》最新公式集

《物理化学》最新公式集

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)=理想气体多方可逆过程:W=热机效率:η=1(p1V1—p2V2)γ-1nR(T1—T2)δ-1T2-T1 冷冻系数:β=-Q1/W T2T1 T2-T1可逆制冷机冷冻系数:β=焦汤系数:μJ-T=(∂∂p)T⎛∂T⎫⎪=-⎪∂pC⎝⎭Hp实际气体的ΔH和ΔU:⎛∂H⎫⎛∂U⎫⎛∂U⎫⎛∂H⎫⎪dp ΔU=+ΔH=+dTdVdT⎪⎪⎪⎪⎝∂T⎭V⎝∂V⎭T⎝∂T⎭P⎝∂p⎭T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,ΔrHm=ΔrUm+∑γBRTB化学反应热效应与温度的关系:∆rHm(T2)=∆rHm(T1)+⎰T2T1∑γBCp,m(B)dT热力学第二定律Clausius不等式:∆SA→B—∑ABδQT≥0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:⎛∂p⎫⎛∂S⎫⎪=⎪⎝∂V⎭T⎝∂T⎭V⎛∂S⎫⎛∂V⎫⎪=-⎪ ∂p⎪⎝∂T⎭p⎝⎭T (3)热容与T、S、p、V的关系:⎛∂S⎫⎛∂S⎫CV=T ⎪ Cp=T ⎪⎝∂T⎭p⎝∂T⎭V∆H⎡∂(∆G/T)⎤Gibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式⎢=-2⎥T∂T⎣⎦p单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:∆Hdp=Xm 式中x代表vap,fus,sub。

物理化学公式大全

物理化学公式大全

1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'a m bδδδd δd U Q W Q p V W=+=-+ 系统得功为正,对环境作功为负。

上式适用于封闭体系的一切过程。

2. 焓的定义式 3. 焓变(1) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。

(2) 2,m 1d p H nC T ∆=⎰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V Q U =∆ (d 0,'0V W == p Q H =∆ (d 0,'0)p W == 6. 热容的定义式 (1)定压热容和定容热容δ/d (/)p p pC Q T H T ==∂∂δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂ ,m m /(/)V V VC C n U 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) ,m ,mp V C C R -= 此式只适用于理想气体。

,m//p p p c C m CM==pVU H +=2,m 1d V U nC T∆=⎰7. 摩尔蒸发焓与温度的关系21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p TH T H T C T ∆=∆+∆⎰式中 vap ,m p C ∆ = ,m p C (g) —,m p C (l),上式适用于恒压蒸发过程。

8. 体积功(1)定义式 V p W d a m b -=∂ 或 V p W d amb ∑-=(2) )()(1221T T nR V V p W --=--= 适用于理想气体恒压过程。

物理化学公式

物理化学公式

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

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。

物理化学公式汇总

物理化学公式汇总

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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第一章 热力学第一定律一、基本概念系统与环境,状态与状态函数,广度性质与强度性质,过程与途径,热与功,内能与焓。

二、基本定律热力学第一定律:ΔU =Q +W 。

焦耳实验:ΔU =f (T ) ; ΔH =f (T )三、基本关系式1、体积功的计算 δW = -p e d V恒外压过程:W = -p e ΔV可逆过程: W =nRT 1221ln ln p p nRT V V =2、热效应、焓等容热:Q V =ΔU (封闭系统不作其他功)等压热:Q p =ΔH (封闭系统不作其他功) 焓的定义:H =U +pV ;d H =d U +d(pV )焓与温度的关系:ΔH =⎰21d p T T T C3、等压热容与等容热容 热容定义:V V )(T U C ∂∂=;p p )(T H C ∂∂=定压热容与定容热容的关系:nR C C =-V p热容与温度的关系:C p =a +bT +c’T 2四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程:ΔU =0 ; ΔH =0 ; W =-Q =⎰-p e d V 等容过程:W =0 ; Q =ΔU =⎰T C d V ; ΔH =⎰T C d p 等压过程:W =-p e ΔV ; Q =ΔH =⎰T C d p ; ΔU =⎰T C d V可逆绝热过程:Q =0 ; 利用p 1V 1γ=p 2V 2γ求出T 2,W =ΔU =⎰T C d V ;ΔH =⎰T C d p不可逆绝热过程:Q =0 ;利用C V (T 2-T 1)=-p e (V 2-V 1)求出T 2,W =ΔU =⎰T C d V ;ΔH =⎰T C d p2、相变化可逆相变化:ΔH =Q =n Δ_H ;W=-p (V 2-V 1)=-pV g =-nRT ; ΔU =Q +W3、热化学物质的标准态;热化学方程式;盖斯定律;标准摩尔生成焓。

摩尔反应热的求算:)298,()298(B H H m f B mr θθν∆=∆∑ 反应热与温度的关系—基尔霍夫定律:)(])([,p B C T H m p BB m r ∑=∂∆∂ν。

第二章 热力学第二定律一、基本概念自发过程与非自发过程二、热力学第二定律1、热力学第二定律的经典表述克劳修斯,开尔文,奥斯瓦尔德。

实质:热功转换的不可逆性。

2、热力学第二定律的数学表达式(克劳修斯不等式)三、熵1、熵的导出:卡若循环与卡诺定理2、熵的定义:T Q dS rδ=3、熵的物理意义:系统混乱度的量度。

4、绝对熵:热力学第三定律5、熵变的计算(1) 理想气体等温过程:2112ln ln p p nR V V nR T Q S r ===∆(2)理想气体等压过程:12,ln T T nC S m p =∆(3)理想气体等容过程:12,ln T T nC S m V =∆ (4)理想气体pTV 都改变的过程:2112,ln ln p p nR T T nC S m p +=∆(5)可逆相变化过程:TH n S _∆=∆ (6)化学反应过程:)298,()298(B S S m B m r ∑=∆θθν 四、赫姆霍兹函数和吉布斯函数1、定义:A=U-TS ;G=H-TS等温变化:ΔA=ΔU -TΔS ;ΔG=ΔH -TΔS2、应用:不做其他功时,ΔA T ,V ≤0 ;自发、平衡ΔG T ,V ≤0 ;自发、平衡3、热力学基本关系式d A =-S d T -V d p ;d G =-S d T +p d V4、ΔA 和ΔG 的求算(1)理想气体等温过程用公式:ΔA=ΔU -TΔS ;ΔG=ΔH -TΔS用基本关系式:d A =-S d T -V d p ;d G =-S d T +p d V(2)可逆相变过程ΔA=ΔU -TΔS =W =-nRT ;ΔG =0(3)化学反应过程的ΔG标准熵法:ΔG=ΔH -TΔS标准生成吉布斯函数法:)298,()298(B G G m f B m r θθν∆=∆∑ (4)ΔG 与温度的关系ΔG=ΔH -TΔS ,设ΔH 、ΔS 不遂温度变化。

五、化学势1、化学式的定义和物理意义)(,,)(B c c n p T B B n G ≠∂∂=μ ;在T 、p 及其他物质的量保持不变的情况下,增加1molB 物质引起系统吉布斯函数的增量。

2、化学势的应用在等温等压不作其他功时,∑BB μν<0自发;=0平衡;>逆向自发3、化学时表示式 理想气体:)/ln(θθμμp p RT += 纯固体和纯液体:θμμ=第三章 化学平衡一、化学平衡常数与平衡常数表达式如:Zn+2HCl(aq)=H 2+ZnCl 2(aq );)HCl ()]ZnCl (][/)H ([222c c p p K θθ= 二、 标准平衡常数的求算θθK RT T G m r ln )(-=∆三、 范特荷夫等温方程θθθθK J RT J RT T G T G m r m r /ln ln )()(=+∆=∆四、平衡常数与温度的关系θθθm r m r m r S T H T G ∆-∆=∆)(;θθK RT T G m r ln )(-=∆五、各种因素对平衡的影响分压、总压、惰性气体、温度。

第四章 液态混合物和溶液一、拉乌尔定律和亨利定律1、拉乌尔定律p A =p *x A ;p A =p *a x ,A 适用于液态混合物和溶液中的溶剂。

2、亨利定律p B =k x,B x B =k b,B b B =k %,B [%B ] ; p B =k x,B a x,B =k b,B a b,B =k %,B a %,B 适用于溶液中的溶质。

二、液态混合物和溶液中各组分的化学势1、理想液态混合物x RT T mix p T xln )(),,(+=θμμ 标准态为:同温下的液态纯溶剂。

2、真实液态混合物x x a RT T mix p T ln )(),,(+=θμμ 标准态为:同温下的液态纯溶剂。

3、理想稀溶液溶剂:A A x A x RT T sln p T ln )(),,(+=θμμ 标准态为:同温下的液态纯溶剂。

溶质:B B x B x RT T sln p T ln )(),,(+=θμμ标准态为:同温下x B =1且符合亨利定律的溶质(假想状态)。

4、真实溶液溶剂:A x A x A a RT T sln p T ,,ln )(),,(+=θμμ ;a x,A =f x,A x ; 标准态为:同温下的液态纯溶剂。

溶质:B x B x B a RT T sln p T ,ln )(),,(+=θμμ ; a x,B =γx,Bx B ; 标准态为:同温下x B =1且符合亨利定律的溶质(假想状态)。

B b B b B a RT T sln p T ,,ln )(),,(+=θμμ; a b,B =γb,B b B ; 标准态为:同温下b B =1且符合亨利定律的溶质(假想状态)。

B BB a RT T sln p T %,%,ln )(),,(+=θμμ; a %,B =γ%,B [%B]; 标准态为:同温下[B%]=1且符合亨利定律的溶质(一般为假想状态)。

三、各种平衡规律1、液态混合物的气液平衡p A =p *A a x,A ; p A =p *Aa x,A ; p=p A +p B2、溶液的气液平衡p A =p *Aa x,A ;p B =k x,B a x,B =k b,B a b,B =k %,B a %,B ;p=p A +p B3、理想稀溶液的凝固点降低B Am fus ff f x H T RT T ,*∆=∆4、分配定律5、化学平衡6、西弗特定律第五章 相平衡一、相律1、物种数、独立组分数、相数、自由度数2、相律公式f =C -φ+2二、单组分系统1、克-克方程)11(ln 2112T T R Hp p mvap -∆=2、水的相图三面、三线、一点。

三、双组分系统1、相律分析根据f =C -φ+1(一般固定压力),φ=2,f=1;φ=3,f=02、杠杆规则3、步冷曲线四、典型相图1、Mg-Ge 相图2、Na-K 相图3、Ag-Cu 相图第六章 电解质溶液一、电解质溶液的电导1、电导G =1/R ; 单位:S(西门子)2、电导率G =κA /l 或κ=G l /A ; 单位:S/m3、摩尔电导率Λm =κ/c4、无限稀释摩尔电导率∞--∞++∞+=ΛΛΛm νν5、离子的电迁移lEU ∆=++υ ;-++--+++++=+===U U U I I Q Q t υυυ ;1=+-+t t二、电解质溶液的活度1、电解质的化学势(电解质溶液的浓度用m B 或b B 表示)B B B a RT ln +=θμμ;)(;)(;/)(;/1/1/1ννννννθννννγγγγ-+-+-+-+±-+±±±-+±±⋅=⋅=⋅=⋅==m m m m m a a a a a B2、离子强度∑=221BB z m I3、德拜—休克尔极限公式I z z ||5093.0lg -+±-=γ ;适用于25℃时的极稀水溶液。

第七章 电化学一、可逆电池的构成电池反应互为逆反应;充放电时电流无穷小。

二、可逆电池热力学1、;zFE G m r -=∆C/mol 96500;=-=∆F zFE G mr θθ2、p m r TEzF S )(∂∂=∆ 3、m r m r m r S T G H ∆+∆=∆4、m r r S T Q ∆= ;电池反应做了其他功。

三、能斯特方程1、电池反应的能斯特方程θθJ zE E lg 0592.0+=;常用 2、电极反应的能斯特方程)H ()O (lg0592.0a a z E E +=++θ;不常用四、可逆电极的种类1、第一类电极金属电极;气体电极 2、第二类电极难溶盐电极;难溶氧化物电极 3、氧化还原电极 五、电极电势的应用1、测定电池反应的热力学函数2、测定电解质的±γ 3、测定溶液的pH 值4、浓差定氧六、极化现象和超电势1、浓差极化电极反应速度比离子迁移速度快造成的。

2、电化学极化电极反应速度比电子移动速度慢造成的。

3、极化结果eiE E -=η;对阳极η总为正;对阴极η总为负。

七、金属腐蚀与防护1、金属腐蚀电化学腐蚀:析氢腐蚀,吸氧腐蚀 2、金属防护 阴极保护法:牺牲阳极法,外加电流法。

阳极保护法:钝化。

涂层保护法:热镀、电镀、有机涂层。

第八章 表面现象一、表面吉布斯函数1、产生表面分子与内部分子的差别。

2、定义及单位B n p T AG,,)(∂∂=σ;J/m 2或N/m ;因此又称表面张力。

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