物化各种公式概念总结

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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 。

三、基本关系式1、体积功的计算 δW = -p 外d V

恒外压过程:W = -p 外ΔV

定温可逆过程(理想气体):W =nRT 1

221ln 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 ; ΔH =ΔU +Δ(pV )

焓与温度的关系:ΔH =⎰2

1d p T T T C

3、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 ,m =a +bT +cT 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 外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

C V (㏑T 2-㏑T 1)=nR(㏑V 1-㏑V 2)(T 与V 的关系)

C p (㏑T 2-㏑T 1)=nR(㏑P 2-㏑P 1) (T 与P 的关系)

不可逆绝热过程:Q =0 ;

利用C V (T 2-T 1)=-p 外(V 2-V 1)求出T 2,

W =ΔU =⎰T C d V ;ΔH =⎰

T C d p

2、相变化 可逆相变化:ΔH =Q =n ΔH ; W=-p (V 2-V 1)=-pV g =-nRT ; ΔU =Q +W

3、实际气体节流膨胀:焦耳-汤姆逊系数:μJ-T (理想气体在定焓过程中温度不变,故其值为0;其为正值,则随p 降低气体T 降低;反之亦然)

4、热化学

标准摩尔生成焓:在标准压力和指定温度下,由最稳定的单质生成单位物质的量某物质的定压反应热(各种稳定单质在任意温度下的生成焓值为0) 标准摩尔燃烧焓:…………,单位物质的量的某物质被氧完全氧化时的反应焓

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

热力学第二定律的数学表达式(克劳修斯不等式)

T Q dS δ≥ “=”可逆;“>”不可逆

三、熵(0k 时任何纯物质的完美结晶丧子为0)

1、熵的导出:卡若循环与卡诺定理(页52

2、熵的定义:T Q dS r δ=

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:2

112ln 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:1

2,ln T T nC S m V =∆ (4)理想气体pTV 都改变的过程:2

112,ln ln p p nR T T nC S m p +=∆ (5)可逆相变化过程:T H 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 -TΔS

2、应用:不做其他功时,ΔG T ,p ≤0 ;自发、平衡

3、热力学重要关系式:dU=TdS-pdV ;dH=TdS+Vdp

【页72】 dA=-SdT- pdV ;dG=-SdT+Vdp

4、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 - pdV ;d G =-S d T + Vdp

(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 不随温度变化。

第三章化学势

1、化学势的定义。物理意义:决定物质传递方向的限度的强度因素。)(,,)(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。(又称偏摩尔量。

1、只有系统的容量性质才有偏摩尔量,故系统强度性质没有偏摩尔量【页8有两种性质定义】

2、只有在定稳T ,定压P 下才成为偏摩尔量)

2、化学势的应用

在等温等压不作其他功时,∑B B μν<0自发;=0平衡;>0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:θ

μμ=

拉乌尔定律和亨利定律

1、拉乌尔定律

p A =p *x A (溶液中该物质蒸汽压=纯该物质蒸汽压*溶液中该物质物质量分数【理想】) 适用于液态混合物和溶液中的溶剂。

2、亨利定律

p B =k x,x B (与溶液平衡的溶质蒸汽的分压=亨利系数*溶质在溶液中的摩尔分数)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

相关文档
最新文档