物理化学设计性问题

物理化学---设计性问题：

1.何为物理化学？

定义：从化学现象与物理现象之间的关系着手，用物理学的理论和实验方法来研究化学变化，相变化及其P，V，T物理变化的规律

与本质，了解物质的性质与其结构之间的关系规律的科学。（简

而言之就是用物理方法研究化学问题）

2.物理化学的基本组成部分？

（1）化学热力学（chemical thermodynamics）：研究任意一个过程的方向（direction）和限度(limitation)。

（2）化学动力学（chemical dynamics）：研究任意一个过程的速度和机理（一个过程具体的每个步骤）。

（3）结构化学（structural chemistry）：是在原子- 分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系以及结构和各种运动的

相互影响的化学分支学科。它又是阐述物质的微观结构与其宏

观性能的相互关系的基础学科。

3.物理化学有哪些研究方法？

（1）热力学方法：以大量的质点所构成的宏观系统为研究对象，直接从宏观实验和现象为基础。处理问题时只注重宏观系统的起始和终了状态，不考虑宏观物体个别分子的行为，不研究系统内部粒子的结构以及变化的具体细节。

（2）统计热力学方法：以大量的质点所构成的宏观系统为研究对象，组成系统的微观粒子的性质（如质量，大小，振动频率，转动

惯量等）出发，通过求统计概率的方法，定义出粒子配分函数，并把它作为一个桥梁，与系统的宏观热力学性质联系起来。（3）量子力学方法：以量子力学为基础，以原子，分子为研究对象，

揭示物质的性质与其结构的内在关系。

4.系统和环境是如何定义和分类的？

定义：（1）系统（System）: The materials of interest is defined as system.（研究，感兴趣的物质被定义为系统）。

（2）环境（Surrounding）: The everything else is defined as surrounding.(其余的东西被定义为环境)。

系统的分类：根据系统与环境中的物质和能量的交换方式可分为：

①敞开系统（Open）②封闭系统（Closed）③隔离系统（Isolated）。

5.状态，状态函数？

（1）状态：系统性质的综合表现。

（2）状态函数：系统的宏观性质。

6.内能？主要包括哪些部分？

内能（也叫热力学能）：系统内部所储存的总能量，具体包括分子，原子，电子所含的动能以及所有粒子相互作用的势能的能量总和。7.何为热，热的符号是如何规定的？

（1）热：由于系统与环境间温度差的存在而引起的能量传递形式。（2）热的符号规定：①环境从系统吸热，Q＜0，u↓；环境从系统吸热，Q＞0，u↑。

②系统从环境吸热，Q＞0，u↑；系统从环境吸

热，Q＜0，u↓。

8.功，功的种类及符号规定？

（1）功：由于系统与环境间压力差或其他机电”力”的存在而引起的

能量传递形式。。

（2）功的种类：①膨胀功（体积功）。

②非膨胀功（非体积功）：a，电工。

b，表面工。

（3）功的符号规定：系统得功“+”内能+。

系统失功“-”内能-。

9.指出下列物理量W，Q，H，P，V，T哪些量是状态函数？哪些量是

过程量？

W，Q是过程量，P，V，T，H是状态函数。

10.热力学第一定律的经典表述？

（1）T he first kind of motive machine can not made。

第一类永动机不能制造出来。（第一类永动机：不需要消耗任何能量而永久做功的机器）。

（2）I nternal energy keeps constant in isolate。

在一个孤立的系统中，体系的内能保持不变。

11.热力学第一定律的数学表达式？

q＝u＋w

12.何为恒容热Q v，Q v=△u的运用条件？

（1）恒容热：系统进行恒容且非体积功为零的过程中与环境交换的热。

（2）Q v=△u的运用条件：①封闭系统。②非膨胀功为0（W=0）。③恒容（d v=0）。

13.如何定义恒压热Q p，Q p=△H的适用条件，公式的意义？（1）恒压热：系统在恒压非膨胀功为零的过程中与环境交换的热。（2）Q p=△H的适用条件：①封闭系统。

②非膨胀功=0。

③dp=0（恒压）。

（3）Q p=△H公式的意义①恒压热等于焓变。

②通过实验测量焓变求恒压热。

③有特殊条件下的焓变推出普通条件下的

焓变。

14.焓的定义式？是否是状态函数？

H=u+PV，是状态函数。

15.对于理想气体，△u，△H和温度的关系？

对于理想气体，△u，△H只和温度有关系。

16.热容的定义及分类？

（1）定义：系统在给定条件（如定压或定容）下，及W`=0，没有相变化，没有化学变化时，升高单位热力学温度时间吸收的热。（2）分类：恒容热容和恒压热容。

17.△u，△H与C p，C v之间的关系？

△u=C v（T2-T1），△H=C p（T2-T1）.

18.由单原子分子，双原子分子组成的理想气体系统C v，m，C p。m，

γ的数值是多少？

（1）单原子分子①C v，m=1.5R.

②C p。m =2.5R。

③γ=5／3。

（2）双原子分子①C v，m=2.5R。

②C p。m =3.5R。

③γ=7／5。

19.可逆过程及特点？

（1）定义：设系统按照过程L由始态A变到始态B，环境由始态A＇变到始态B＇，假如能够设想一个过程L＇使系统和环境都恢复原来状态，则原过程L称为可逆过程。反之，如果不能使系统和环境完全恢复，则原过程L称为不可逆过程。

（2）特点：①阻力和动力相差无穷小量。

②经过可逆过程完成一个循环，系统和环境没有功和热

的交换。

③可逆过程膨胀时系统对环境做最大功，压缩时环境对

系统做最小功。

20.可逆过程的膨胀功？

膨胀功：是机械功的一种特殊形式。体系发生物理变化或化学变化时常伴随着体积的变化。当体系在抵抗外压条件下发