物理化学主要公式

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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。

物理化学主要公式

物理化学主要公式

物理化学主要公式物理化学主要公式第一章气体的pVT 关系1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/( 或 RT n V p pV ==)/(m式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。

m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。

R =8.314510 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 ) = ∑AA B /n n体积分数/y B m,B B *=V ?∑*A V y A m ,A式中∑A A n 为混合气体总的物质的量。

A m,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA m ,A V y 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∑∑∑===B BB B B B B mix //n M n m M y M式中∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 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)V V p p n n y ///B B B B *=== 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。

*B V 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 B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。

对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。

5. 德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2mnRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数,称为德华常数。

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。

物理化学公式总结

物理化学公式总结

物理化学主要公式及使用条件第一章 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nRT RT M m pV ==)/(式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。

R =8.314510 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 ) = ∑AAB /nn体积分数 /y Bm,B B *=Vϕ∑*AVy Am,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

Am,*V表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AAm,AVy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∑∑∑===BBBBBB Bmix//n Mn m MyM式中 ∑=BBmm 为混合气体的总质量,∑=BBnn 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) V V p p n n y ///B B B B *===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。

*BV 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 B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。

对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。

5. 范德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2mnRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 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。

初中物理化学公式综合大全

初中物理化学公式综合大全

初中物理化学公式综合大全物理化学公式是理解和运用这两门学科的关键,它们能够帮助我们解决各种问题和计算。

1.物理公式:1.1运动相关公式:- 动力学公式:F = ma,F是力,m是物体质量,a是物体加速度。

-速度公式:v=d/t,v是速度,d是位移,t是时间。

- 牛顿第二定律:F = ma,F是力,m是物体质量,a是物体加速度。

-位移公式:d=v*t,d是位移,v是速度,t是时间。

-加速度公式:a=(v-u)/t,a是加速度,v是末速度,u是初速度,t是时间。

1.2光学相关公式:-焦距公式:1/f=1/u+1/v,f是焦距,u是物体距离镜片的距离,v是像距离镜片的距离。

-光速公式:v=c/n,v是光速,c是真空中的光速,n是介质的折射率。

- 折射公式:n1 * sinθ1 = n2 * sinθ2,n1和n2是两个介质的折射率,θ1和θ2是入射角和折射角。

1.3电学相关公式:-电压公式:V=IR,V是电压,I是电流,R是电阻。

-电流公式:I=Q/t,I是电流,Q是电荷量,t是时间。

-电功率公式:P=IV,P是功率,I是电流,V是电压。

-电阻公式:R=V/I,R是电阻,V是电压,I是电流。

2.化学公式:2.1反应速率相关公式:- 反应速率公式:rate = k[A]^m[B]^n,rate是反应速率,k是速率常数,[A]和[B]是反应物的浓度,m和n是反应物在反应物速度方程中的阶数。

- 反应平衡常数公式:Keq = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,Keq是反应平衡常数,[C]、[D]、[A]和[B]是反应物和生成物的浓度,c、d、a和b 是它们在平衡反应方程式中的系数。

2.2摩尔浓度相关公式:-摩尔浓度公式:C=n/V,C是摩尔浓度,n是物质的摩尔数,V是溶液的体积。

-溶质的质量公式:m=M*n,m是溶质的质量,M是溶质的摩尔质量,n 是溶质的摩尔数。

2.3热力学相关公式:-热力学第一定律:ΔU=Q-W,ΔU是内能的变化,Q是吸收或释放的热量,W是对外做功。

物理化学公式大全

物理化学公式大全

物理化学公式集热力学第一定律 功:δW=δW e +δW f1膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负. 2非膨胀功δW f =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/dT1等压热容:C p =δQ p /dT = H/T p 2等容热容:C v =δQ v /dT = U/T v 常温下单原子分子:C v,m =C v,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v,m =C v,m t +C v,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:1任意体系 C p —C v =p +U/V T V/T p 2理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v T 1—T 2=p 1V 1—p 2V 2 理想气体多方可逆过程:W =T 1—T 2 热机效率:η= 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 焦汤系数: μJ -T ==- 实际气体的ΔH 和ΔU: ΔU=+ ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +RT 化学反应热效应与温度的关系: 热力学第二定律 Clausius 不等式: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+Vdp2Maxwell关系:==-3热容与T、S、p、V的关系:CV =T Cp=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:1Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub.2Clausius-Clapeyron方程式两相平衡中一相为气相:=3外压对蒸汽压的影响: pg 是在惰性气体存在总压为pe时的饱和蒸汽压.吉不斯-杜亥姆公式:SdT-Vdp+=0dU=TdS-pdV+ dH=TdS+Vdp+dF=-SdT-pdV+ dG=-SdT+Vdp+在等温过程中,一个封闭体系所能做的最大功等于其Helmbolz自由能的减少.等温等压下,一个封闭体系所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs自由能的减少.统计热力学波兹曼公式:S=klnΩ一种分布的微观状态数:定位体系:ti =N 非定位体系:ti=波兹曼分布:=在A、B两个能级上粒子数之比:=波色-爱因斯坦统计:Ni =费米-狄拉克统计:Ni=分子配分函数定义:q=-i为能级能量q=-i为量子态能量分子配分函数的分离:q=q n q e q t q r q v能级能量公式:平动:εt=转动:εr =振动:εv=分子配分函数表达式:平动:当所有的平动能级几乎都可被分子到达时一维:q t=二维:q t=A 三维:q t=转动:线性q r===为转动特征温度非线性q r=振动:双原子分子q V===为振动特征温度多原子线性:q V=多原子非线性:q V=+1电子运动:q e=2j+1 原子核运动:q n=2Sn热力学函数表达式:F=-kTlnq N定位 F=-kTln非定位S=klnq N+NkT定位 S=kln+NkT非定位G=-kTlnq N+NkTV定位G=-kTln+NkTV非定位U=NkT2 H=NkT2+NkTV=P=NkT CV一些基本过程的ΔS、ΔG、ΔF的运算公式W=0f一些基本过程的W、Q、ΔU、ΔH的运算公式Wf =0溶液-多组分体系体系热力学在溶液中的应用溶液组成的表示法:1物质的量分数:2质量摩尔浓度:3物质的量浓度:4质量浓度拉乌尔定律亨利定律:化学势的各种表示式和某些符号的物理意义:气体:1纯理想气体的化学势标准态:任意温度,p=pφ=101325Pa.μφT为标准态时的化学势2纯实际气体的化学势标准态:任意温度,f=pφ且复合理想气体行为的假想态即p =pφ,γ=1,μφT为标准态时的化学势.3混合理想气体中组分B的化学势因为所以不是标准态时的化学势,是纯B气体在指定T、p时的化学势.溶液:1 理想溶液组分的化学势所以不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上方总压为p时,纯液体B的化学势.2 稀溶液中各组分的化学势溶剂:不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上方总压为p时,纯溶剂A的化学势.溶质:,,均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们分别为:当xB =1,mB=1molkg-1,cB=1moldm-3时且服从亨利定律的那个假想态的化学势.4非理想溶液中各组分的化学势溶剂:不是标准态的化学势,而是aA,x =1即xA=1,γA=1的纯组分A的化学势.溶质:,,均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们分别为:当aB,x =1,aB,m=1,aB,c=1时且服从亨利定律的那个假想态的化学势. 4活度a的求算公式:ü 蒸汽压法:溶剂aA =γAxA=pA/pA溶质:aB=γBxB=pA/kcü 凝固点下降法:溶剂ü Gibbs-Duhem公式从溶质剂的活度求溶剂质的活度. 5理想溶液与非理想溶液性质:理想溶液:非理想溶液:超额函数:溶液热力学中的重要公式:1 Gibbs-Duhem公式2 Duhem-Margule公式:对二组分体系:稀溶液依数性:1凝固点降低:2沸点升高:3渗透压:化平衡学化学反应亲和势:A=-化学反应等温式:平衡常数的表达式:温度,压力及惰性气体对化学平衡的影响:电解质溶液法拉第定律:Q=nzF m=t+=====r+为离子移动速率,U+U-为正负离子的电迁移率亦称淌度.近似:浓度不太大的强电解质溶液离子迁移数:tB===+=1电导:G=1/R=I/U=kA/l电导率:k =1/ρ 单位:S·m -1 莫尔电导率:Λm =kV m =k/c 单位S·m 2·mol -1科尔劳乌施经验式:Λm = 离子独立移动定律:= 奥斯特瓦儿德稀释定律:= 平均质量摩尔浓度:=平均活度系数:= 平均活度:== 电解质B 的活度:a B == m +=v +m B m -=v -m B 离子强度:I =德拜-休克尔公式:lg =-A|z +z --| 可逆电池的电动势及其应用 Δr G T,p =-W f,max Δr G mT,p =zEFNernst Equation :若电池反应为 cC +dD =gG +hH E =E φ-标准电动势E φ与平衡常数K φ的关系:E φ= 还原电极电势的计算公式:=计算电池反应的有关热力学函数变化值:= =-zEF + Q R =T = zF zF =电极书面表示所采用的规则:负极写在左方,进行氧化反应是阳极,正极写在右方,进行还原反应是阴极 电动势测定的应用:1求热力学函数变量Δr G m 、Δr G m Φ、、及电池的可逆热效应Q R 等. 2求氧化还原反应的热力学平衡常数K Φ值:K Φ= E Φ=E =3求难溶盐的溶度积K sp 、水的离子积K w 及弱酸弱碱的电离常数等. 4求电解质溶液的平均活度系数和电极的值.5从液接电势求离子的迁移数.Pt,H 2p|HClm|HClm’| H 2p,Pt 1-1价型:E j =E =E c +E j = 高价型:M z+A z -m 1|M z +A z -m 2 E j =6利用醌氢醌电极或玻璃电极测定溶液的pH 电解与极化作用E 分解=E 可逆+ΔE 不可逆+IRΔE不可逆=η阴+η阳η阴=φ可逆-φ不可逆阴η阳=φ不可逆-φ可逆阳φ阳,析出=φ阳,可逆+η阳φ阴,析出=φ阴,可逆-η阴η=a+blnjE实际分解=E理论分解+η阴+η阳+IR对电解池,由于超电势的存在,总是使外加电压增加而多消耗电能;对原电池,由于超电势的存在,使电池电动势变小而降低了对外作功的能力.在阴极上,还原电势愈正者,其氧化态愈先还原而析出;同理,在阳机上,则还原电势愈负者其还原态愈先氧化而析出.需外加电压小化学反应动力学半衰期法计算反应级数:kp =kcRT1-n Ea-Ea’=Q化学反应动力学基础二:ZAB==μ=若体系只有一种分子:ZAA==碰撞参数:b=dABsinθ碰撞截面:反应截面:kSCTT=kSCTT==几个能量之间的关系:Ea =Ec+RT/2=E+mRT=式中是反应物形成活化络合物时气态物质的代数和,对凝聚相反应,=0.对气相反应也可表示为:Ea=式中n为气相反应的系数之和原盐效应:弛豫法:%界面现象与T的关系:两边均乘以T,,即的值将随温度升高而下降,所以若以绝热方式扩大表面积,体系的温度必将下降.杨-拉普拉斯公式:ps为曲率半径,若为球面ps =,平面 ps.液滴愈小,所受附加压力愈大;液滴呈凹形,R‘为负值,ps为负值,即凹形面下液体所受压力比平面下要小.毛细管:ps==Δρgh Δρgh=R为毛细管半径开尔文公式:p0和p分别为平面与小液滴时所受的压力对于液滴凸面R‘>0,半径愈小,蒸汽压愈大.对于蒸汽泡凹面R‘<0,半径愈小,蒸汽压愈小.两个不同液滴的蒸汽压:溶液越稀,颗粒越大.液体的铺展:非表面活性物质使表面张力升高,表面活性物质使表面张力降低.吉不斯吸附公式:为表面超额若,>0,正吸附;,<0,负吸附.表面活性物质的横截面积:Am=粘附功:Wa值愈大,液体愈容易润湿固体,液固界面愈牢.内聚功:浸湿功:铺展系数: ,液体可在固体表面自动铺展.接触角:Langmuir等温式:θ:表面被覆盖的百分数.离解为两个分子:混合吸附:即:BET公式:弗伦德利希等温式:乔姆金吸附等温式:吸附剂的总表面积:S=Am Ln n=Vm/22400cm3mol-1气固相表面催化反应速率:单分子反应:产物吸附很弱产物也能吸附双分子反应:AB都吸附AB均吸附,但吸附的B不与吸附的A反应B不吸附胶体分散体系和大分子溶液布朗运动公式:D为扩散系数球形粒子的扩散系数:渗透压:渗透力:F=扩散力=-F沉降平衡时粒子随高度分布公式:瑞利公式:电势表面电势 Stern电势电解质浓度增加电势减小.电泳速度: k=6时为电泳,k=4时为电渗.大分子稀溶液渗透压公式不是吧。

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。

物理化学公式

物理化学公式

物理化学公式物理化学是研究物质的物理性质和化学性质之间关系的学科。

在物理化学的研究过程中,我们常常会涉及到一些重要的公式和方程式,这些公式和方程式可以帮助我们理解物质的变化规律和性质。

下面是一些常见的物理化学公式的介绍。

1. 确定物质的相变温度:在物理化学中,相变温度是指物质从一种相变为另一种相的温度。

常见的相变温度公式包括冰点温度公式和沸点温度公式。

冰点温度公式:T(°C) = (Rm - R0)/(Rm - R1) * 100其中,T为冰点温度,R0为纯净冰的电阻,R1为冰与盐混合的电阻,Rm为冰与水混合的电阻。

沸点温度公式:T(°C) = Rm - 0.32其中,T为沸点温度,Rm为纯净液体的电阻。

2. 确定理想气体的状态:理想气体状态方程是气体物理化学中最常用的公式之一。

理想气体状态方程可以用来描述理想气体的压强、体积和温度之间的关系。

理想气体状态方程:PV = nRT其中,P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的物质量,R为气体常数,T为气体的温度。

3. 确定溶解度:溶解度是指在一定温度下,单位体积的溶剂中可以溶解的最大溶质质量。

溶解度可以通过溶质溶解度积常数来表示。

溶质溶解度积常数:Ksp = [A+]^a * [B-]^b其中,Ksp为溶质溶解度积常数,A+和B-分别代表溶质的阳离子和阴离子,a和b分别代表阳离子和阴离子的个数。

4. 确定化学反应速率:化学反应速率是化学反应物质浓度的变化率。

化学反应速率可以通过测定反应物质浓度随时间的变化来确定。

化学反应速率公式:v = - (1/a)(Δ[A]/Δt) =(1/b)(Δ[B]/Δt) = (1/c)(Δ[C]/Δt)其中,v为化学反应速率,a、b、c分别为化学反应中反应物A、B、C的化学计量数,[A]、[B]、[C]分别为反应物A、B、C的浓度,Δt为反应时间。

5. 确定能量变化:在物理化学中,常常需要计算系统的能量变化。

物理化学重点公式总结

物理化学重点公式总结
ln B ln B )T ; H E R T 2 n B ( )p p T
E E G RT n B ln B ; V RT n B(
E S R n B ln B RT n B (
ln B )p T
第六章 统计热力学 1、系统配分函数 Q
n 1、y 衰期同初始浓度的关系: t y A C1 0
2、阿伦尼乌斯公式及其变形: k A exp{ E a RT } ;
d ln k E a2 dT RT
3、活化能 Ea 的物理意义:活化分子平均能力与反应物分子平均能力的差值。
第十一章 复杂反应动力学 一、碰撞理论: 1、碰撞频率: Z AB d 2 AB
cl
1
(aq ) AgCl (s) Ag (s)
(3)甘汞电极: KCl(aq ) Hg 2 Cl 2 ( s ) Hg (l ) 2、自由能与电势关系: r G m nFE RT ln K 3、电池温度系数: (
E r sm ) T p nF
4、能斯特方程: E E

B B





B
B
第四章 气体热力学 1、理想气体化学势: (T , p) (T , p ) RT ln

p p

2、理想气体混合物组分化学势: B (T , p) B (T , p ) RT ln

pB p
3、实际气体化学势: (T , p) (T , p ) RT ln

9、弱电解质解离度同摩尔电导率的关系:

m m
10、动力学参数测定:先写出动力学积分方程,再用电导率代替浓度。 11、离子迁移数:

物理化学公式

物理化学公式

物理化学主要公式及使用条件1.气体混合物(1) 组成摩尔分数 y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数/y B m,B B *=V ϕ∑*AVy Am,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

Am,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AAm,A Vy 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 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) V V p p n n y ///B B B B*=== 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。

*BV 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。

2.道尔顿定律 p B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。

对于理想气体 V RT n p /B B =第二章 热力学第一定律1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+ 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) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有在恒压下)()(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。

(有相变或化学变化时,T 不变,但理想气体的热力学能改变值不为0)5. 恒容热和恒压热V Q U =∆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 p C 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 V C C n U T ==∂∂pVU H +=2,m 1d V U nC 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或恒容过程。

物理化学公式详解

物理化学公式详解

物理化学公式详解物理初三部分【力学部分】1、速度:v=S/t2、重力:G=mg3、密度:ρ=m/V4、压强:p=F/S5、液体压强:p=ρgh6、浮力:⑴F浮=F’-F (压力差)⑵F浮=G-F (视重力)⑶F浮=G (漂浮、悬浮)7、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排8、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L29、理想斜面:F/G=h/L10、理想滑轮:F=G/n11、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向)12、功:W=FS=Gh (把物体举高)13、功率:P=W/t=Fv14、功的原理:W手=W机15、实际机械:W总=W有+W额外16、机械效率:η=W有/W总17、滑轮组效率:⑴η=G/ nF(竖直方向)⑵η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦)⑶η=f / nF (水平方向)【热学部分】1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt2、放热:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt3、热值:q=Q/m4、炉子和热机的效率:η=Q有效利用/Q燃料5、热平衡方程:Q放=Q吸6、热力学温度:T=t+273K【电学部分】1、电流强度:I=Q/t2、电阻:R=ρL/S3、欧姆定律:I=U/R4、焦耳定律:⑴Q=I2Rt普适公式)⑵Q=UIt=Pt=UQ=U2t/R (纯电阻公式)5、串联电路:⑴I=I1=I2⑵U=U1+U2⑶R=R1+R2⑷U1/U2=R1/R2 (分压公式)⑸P1/P2=R1/R26、并联电路:⑴I=I1+I2⑵U=U1=U2⑶1/R=1/R1+1/R2 [ R=R1R2/(R1+R2)]⑷I1/I2=R2/R1(分流公式)⑸P1/P2=R2/R17、定值电阻:⑴I1/I2=U1/U2⑵P1/P2=I12/I22⑶P1/P2=U12/U228、电功:⑴W=UIt=Pt=UQ (普适公式)⑵W=I2Rt=U2t/R (纯电阻公式)9、电功率:⑴P=W/t=UI (普适公式)⑵P=I2R=U2/R (纯电阻公式)【常用物理量】1、光速:c=3×108m/s (真空中)2、声速:v=340m/s (15℃)3、人耳区分回声:≥0.1s4、重力加速度:g=9.8N/kg≈10N/kg5、标准大气压值:760毫米水银柱高=1.01×105Pa6、水的密度:ρ=1.0×103kg/m37、水的凝固点:0℃8、水的沸点:100℃9、水的比热容:c=4.2×103J/(kg•℃)10、元电荷:e=1.6×10-19C11、一节干电池电压:1.5V12、一节铅蓄电池电压:2V13、对于人体的安全电压:≤36V(不高于36V)14、动力电路的电压:380V15、家庭电路电压:220V16、单位换算:⑴1m/s=3.6km/h⑵1g/cm3 =103kg/m3⑶1kw•h=3.6×106J化学初三公式化合反应1、镁在空气中燃烧:2Mg + O2点燃生成2MgO2、铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2点燃生成Fe3O43、铝在空气中燃烧:4Al + 3O2点燃生成2Al2O34、氢气在空气中燃烧:2H2 + O2点燃生成2H2O5、红磷在空气中燃烧:4P + 5O2点燃生成2P2O56、硫粉在空气中燃烧:S + O2点燃生成SO27、碳在氧气中充分燃烧:C+ O2点燃生成CO28、碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2点燃生成2CO9、二氧化碳通过灼热碳层:C+ CO2高温生成2CO10、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO+O2点燃生成2CO211、二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液):CO2 + H2O === H2CO312、生石灰溶于水:CaO+H2O === Ca(OH)213、无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 + 5H2O ==== CuSO4*5H2O14、钠在氯气中燃烧:2Na + Cl2点燃2NaCl分解反应15、实验室用双氧水制氧气:2H2O2===2H2O+O2↑(等号上面写MnO2,MnO2是催化剂)16、加热高锰酸钾:2KMnO4加热K2MnO4 + MnO2 + O2↑17、水在直流电的作用下分解:2H2O 通电2H2↑+ O2↑18、碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑19、高温煅烧石灰石(二氧化碳工业制法):CaCO3高温CaO + CO2↑置换反应20、铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu21、锌和稀硫酸反应(实验室制氢气):Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑22、镁和稀盐酸反应:Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑23、氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热Cu + H2O24、木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温2Cu + CO2↑25、甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2点燃CO2 + 2H2O26、水蒸气通过灼热碳层:H2O + C 高温H2 + CO27、焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3高温4Fe + 3CO2↑其他28、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应:2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na 2SO 4 29、甲烷在空气中燃烧:CH 4 + 2O 2 点燃 CO 2 + 2H 2O30、酒精在空气中燃烧:C 2H 5OH + 3O 2 点燃 2CO 2 + 3H 2O 31、一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热 Cu + CO 2 32、一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe 2O 3 高温 2Fe + 3CO 2 33、二氧化碳通过澄清石灰水(检验二氧化碳):Ca(OH)2 + CO 2 ==== CaCO 3↓+ H 2O 34、氢氧化钠和二氧化碳反应(除去二氧化碳):2NaOH + CO 2 ==== Na 2CO 3 + H 2O 35、石灰石(或大理石)与稀盐酸反应(二氧化碳的实验室制法): CaCO 3 + 2HCl === CaCl 2 + H 2O + CO 2↑36、碳酸钠与浓盐酸反应(泡沫灭火器的原理): Na 2CO 3 + 2HCl === 2NaCl + H 2O + CO 2↑高一物理公式第一章 力1. 重力:G = mg 2. 摩擦力:(1) 滑动摩擦力:f = μF N 即滑动摩擦力跟压力成正比。

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

物理化学公式

理气:pV=nRT , n = m /M ;分压或分体积;:B =c B RT =p y B ;压缩因子:Z = pV /RT 实/真 体积功:δW = -p 外dV热力学第一定律:∆ U = Q +W , d U =δQ +δW焓的定义: H =U + pV 热容:定容C V ,m = δQ V /dT = (∂ U m /∂ T )V 定压:C p ,m = δQ p /dT = (∂ H m /∂ T )P理气:C p ,m - C V ,m =R ;凝聚态:C p ,m - C V ,m ≈0体积膨胀系数:αV =(əV/əT )P /T等温压缩率:κV =-(əV/əP )T /T范德华方程:(P+a/Vm 2)(Vm -b)=RT,由(əP/əVm)Tc =0 ,(ə2P/əVm 2)Tc =0,可求a,b 波意尔温度T B :P →0 lim (ə(PVm )/əP )T B =0标准摩尔反应焓:∆ r H m θ = ∑ v B ∆ f H B θ (T ) = -∑ v B ∆ c H B θ (T )基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)∆ r H m θ(T 2)= ∆ r H m θ(T 1)+∫T1T2∆ r C p ,m d T恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q p -Q V = ∆ r H m (T ) -∆ r U m (T ) =∑ v B (g)RT恒温过程d T =0, ∆ U =∆ H =0, Q =W非恒温过程,∆ U = n C V ,m ∆ T , ∆ H = n C p ,m ∆ T对于凝聚物质:∆ U ≈∆ H = n C p ,m ∆ T恒压过程:p 外=p =常数,无其他功W '=0(W = -p 外(V 2-V 1), ∆ H = Q p =∫T1T2 n C p ,m d T ,∆ U =∆ H -∆(pV ),Q =∆ U -W真空膨胀过程p 外=0,W =0,Q =∆ U理想气体结果:d T =0,W =0,Q =∆ U =0,∆ H =0恒容过程: W =0,Q V =∆ U = ∫T1n C V ,m d T,∆ H =∆ U +V ∆ p绝热可逆:W =∫V1V2-p d V = ∆ U =∫T1T2 n C V ,m d T ,∆ H =∆ U +∆ pV 。

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。

物理化学公式大全

物理化学公式大全

物理化学公式大全文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]物理化学公式集热力学第一定律 功:δW=δW e +δW f(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f =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:C p =δQ p /dT = (H/T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (U/T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:(1)任意体系 C p —C v =[p +(U/V )T ](V/T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =(T 1—T 2) 热机效率:η= 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 焦汤系数: μJ -T ==- 实际气体的ΔH 和ΔU: ΔU=+ ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +RT 化学反应热效应与温度的关系: 热力学第二定律 Clausius 不等式: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:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:CV =T Cp=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。

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 。

物理化学公式集总结

物理化学公式集总结

e
i -α-β ∈i
g
-1
e
+1
分子配分函数定义:q= ∑ g i e -∈i / kT
i
q= ∑ e -∈i / kT
i
分子配分函数的分离:q=qnqeqtqrqv 能级能量公式:平动:εt= n2 n2 h2 n2 Z Y X + + 2 2 2 8m a b c h2 8π 2 I 1 振动:εv= v+ hγ 2 2πmkT 三维:q = 2 h
6
(3)物质的量浓度: c B= 拉乌尔定律 p A=p∗ A xA
nB (4)质量浓度 ω B V 亨利定律: p=k x x=k m m B=k c c B
化学势的各种表示式和某些符号的物理意义: 气体: (1)纯理想气体的化学势 µ ( T,p )=µ Φ ( T )+RT ln p pΦ 标准态:任意温度,p =pφ=101325Pa。μφ(T)为标准态时的化学势 (2)纯实际气体的化学势 µ ( T,p )=µ Φ ( T )+RT ln f pΦ 标准态:任意温度,f
V
dT dT dT dT
QV
ΔU+VΔp
V
∫C ∫C ∫C ∫C
V
dT
∫C ∫C ∫C ∫C
p
dT
p外ΔV p外ΔV CV (T1-T2)
p
Qp-pΔV
V
Qp
p
p
dT
dT
理想气体绝 热过程 理想气体多 方可逆过程 pVγ=常数 可逆相变 (等 温等压) 化学反应 (等 温等压)
p1 V1-p 2 V2 γ-1 nR(T2-T1) 1-δ p外ΔV
V
3 n-5
Θv =
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物理化学主要公式第一章 气体的pVT 关系1.理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。

m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。

R =8.314510 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 ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AVy Am ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

A m,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA m ,A V y 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 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)V V p p n n y ///B B B B *=== 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。

*B V 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 B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。

对于理想气体V RT n p /B B =4.阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。

5.范德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2mnRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 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......)///1(3m 2m m m ++++=V D V C V B RT pV及 ......)1(3'2''m ++++=p D p C p B RT pV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)/()/(m RT pV nRT pV Z ==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1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+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) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有在恒压下)()(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,'0)V 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 p C 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 V C 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)pVU H +=2,m 1d V U nC T∆=⎰式中m 和M 分别为物质的质量和摩尔质量。

(4) ,m ,m p V C C R -= 此式只适用于理想气体。

(5)摩尔定压热容与温度的关系 23,m p C a bT cT dT =+++ 式中a , b , c 及d 对指定气体皆为常数。

(6)平均摩尔定压热容21,m ,m 21d /()Tp p T C T T T C =-⎰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 ∆=∆+∆⎰或 vap m vap ,m (/)p p H T C ∂∆∂=∆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 amb -=∂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。

(3) )(21amb V V p W --= 适用于恒外压过程。

(4) )/ln()/ln(d 121221p p nRT V V nRT V p W V V =-=-=⎰ 适用于理想气体恒温可逆过程。

(5) ,m 21()V W U nC T T =∆=- 适用于,m V C 为常数的理想气体绝热过程。

9. 理想气体可逆绝热过程方程,m2121(/)(/)1V C R T T V V = ,m2121(/)(/)1p C R T T p p -=1)/)(/(1212=r V V p p上式中,,m ,m /p V C C γ=称为热容比(以前称为绝热指数),适用于,m V C 为常数,理想气体可逆绝热过,m//p p p c C m CM==程p ,V ,T 的计算。

10. 反应进度B B /νξn ∆=上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况,B,0B B n n n -=∆,B,0n 为反应前B 的物质的量。

B ν为B 的反应计量系数,其量纲为一。

ξ的量纲为mol 。

11. 标准摩尔反应焓θθθr m B f m B c m (B,)(B,)H H H νβνβ∆=∆=-∆∑∑式中θf m (B,)H β∆及θc m (B,)H β∆分别为相态为β的物质B 的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。

上式适用于ξ=1 mol ,在标准状态下的反应。

12. θm r H ∆与温度的关系21θθr m2r m1r ,m ()()d T p T HT HT C T ∆=∆+∆⎰式中 r ,m ,m B (B)p p C C ν∆=∑,适用于恒压反应。

13. 节流膨胀系数的定义式J T (/)H T p μ-=∂∂T J -μ又称为焦耳-汤姆逊系数。

3. 热力学第二定律 主要公式及使用条件1. 热机效率1211211/)(/)(/T T T Q Q Q Q W -=+=-=η式中1Q 和2Q 分别为工质在循环过程中从高温热源T 1吸收的热量和向低温热源T 2放出的热。

W 为在循环过程中热机中的工质对环境所作的功。

此式适用于在任意两个不同温度的热源之间一切可逆循环过程。

2. 卡诺定理的重要结论2211//T Q T Q +⎩⎨⎧=<可逆循环不可逆循环,,00任意可逆循环的热温商之和为零,不可逆循环的热温商之和必小于零。

3. 熵的定义4. 克劳修斯不等式d S {//Q T Q T =>δ, δ, 可逆不可逆5. 熵判据amb sy s iso S S S ∆+∆=∆{0, 0, >=不可逆可逆式中iso, sys 和amb 分别代表隔离系统、系统和环境。

在隔离系统中,不可逆过程即自发过程。

可逆,即系统内部及系统与环境之间皆处于平衡态。

在隔离系统中,一切自动进行的过程,都是向熵增大的方向进行,这称之为熵增原理。

此式只适用于隔离系统。

6. 环境的熵变7. 熵变计算的主要公式222r111δd d d d Q U p V H V p S T T T+-∆===⎰⎰⎰ 对于封闭系统,一切0=W δ的可逆过程的S ∆计算式,皆可由上式导出 (1),m 2121ln(/)ln(/)V S nC T T nR V V ∆=+ ,m 2112ln(/)ln(/)p S nC T T nR p p ∆=+ ,m 21,m 21ln(/)ln(/)V p S nC p p nC V V ∆=+上式只适用于封闭系统、理想气体、,m V C 为常数,只有pVT 变化的一切过程 (2) T 2112ln(/)ln(/)S nR V V nR p p ∆==此式使用于n 一定、理想气体、恒温过程或始末态温度相等的过程。

r d δ/S Q T =amby s amb amb amb //S T Q T Q s -==∆(3) ,m 21ln(/)p S nC T T ∆=此式使用于n 一定、,m p C 为常数、任意物质的恒压过程或始末态压力相等的过程。

8. 相变过程的熵变此式使用于物质的量n 一定,在α和β两相平衡时衡T ,p 下的可逆相变化。

9. 热力学第三定律或0)0K ,(m =*完美晶体S 上式中符号*代表纯物质。

上述两式只适用于完美晶体。

10. 标准摩反应熵)B (Bm B m r ∑=∆θθνS S2r m 2r m 1r ,m 1()()(/)d p S T S T C T T θθ∆=∆+∆⎰上式中r ,m p C ∆=B ,m B(B)p C ν∑,适用于在标准状态下,反应进度为1 mol 时,任一化学反应在任一温度下,标准摩尔反应熵的计算。

11. 亥姆霍兹函数的定义12. r d δ'T A W = 此式只适用n 一定的恒温恒容可逆过程。

13. 亥姆霍兹函数判据V T A ,∆⎩⎨⎧=<平衡自发,0,0 只有在恒温恒容,且不做非体积功的条件下,才可用A ∆作为过程的判据。

14. 吉布斯函数的定义0)(lim m =*→完美晶体S T 0TH S /βαβα∆=∆TSU A -=TSH G -=15. ,r d δ'T P G W =此式适用恒温恒压的可逆过程。

16. 吉布斯函数判据⎩⎨⎧=<平衡自发,,00 只有在恒温恒压,且不做非体积功的条件下,才可用G ∆作为过程的判据。

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