物理化学公式总结(1)
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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。
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?式中pB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。VB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 ?
pB = yBp,p??p
BB
上式适用于任意气体。对于理想气体
pB?nBRT/V
4. 阿马加分体积定律
?yV?Am,A为在一定T,p下混合之前各纯组分体积的总和。
A
(2) 摩尔质量
Mmix??yBMB?m/n??MB/?nB
式中 m??m
BBB 为混合气体的总质量,n??BB nB为混合气体总的物质的量。上述各式适用B
于任意的气体混合物。
(3) yB?nB/n?pB/p?VB/V
6. 压缩因子的定义
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 yB (或xB) = nB/
???yVm,B/BB体积分数 ?nA
AA ?m,A?yVA
式中?nA 为混合气体总的物质的量。V
A?m,A表示在一定T,p下纯气体A的摩尔体积。
此式只适用于理想气体。 ?VB?nBRT/V
222(p?an/V)(V?nb)?nRT (p?a/V)(Vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱb)?RTmm5. 范德华方程
式中a的单位为Pa · m6 · mol-2,b的单位为m3 · 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。
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第一章 气体的pVT关系
1. 理想气体状态方程式
物理化学公式集[1]
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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)=11-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1nR-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=212T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=121T T T -焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-()pT C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :ΔU =dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dV V U T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ΔH =dT T H P ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dp p H T⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 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 +∑BB γRT化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆,+=γ热力学第二定律Clausius 不等式:0TQS BAB A ≥∆∑→δ—熵函数的定义:dS =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =kln Ω Helmbolz 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 +Vdp dF =-SdT -pdV dG =-SdT +Vdp (2)Maxwell 关系:T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T VT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ C p =T p T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系:Gibbs -Helmholtz 公式 ()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T =-2T H ∆ 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron 方程式:dT dp=mX m X V T H ∆∆ 式中x 代表vap ,fus ,sub 。
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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:pVγ=常数 TVγ-1=常数 p1-γTγ=常数γ=C p/ C v理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/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=δQ R/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:C V=T C p=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。
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1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m2. 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。
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W Q U +=∆或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+Q 吸正放负 W外对内正 内对外负2. 焓的定义式3. |4. 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。
5. 热力学能变此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。
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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。
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。
物理化学重点公式总结

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:U=Q+W。
焦耳实验:U=f(T) ; H=f(T)三、基本关系式1、体积功的计算δW=-p e dV恒外压过程: W= - p e VV1p2可逆过程: W=nRT ln V nRT ln p212、热效应、焓等容热: Q V = U(封闭系统不作其他功)等压热: Q p = H(封闭系统不作其他功)焓的定义:H=U+pV;dH=dU+d(pV)T2焓与温度的关系: H= TC p dT13、等压热容与等容热容热容定义:C V(UT) V;C p(HT) p定压热容与定容热容的关系:C p C VnR热容与温度的关系:2C p =a+bT+c ’T四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程:U=0 ; H=0 ; W=- Q=p e dV等容过程: W=0 ; Q= U= C VdT; H= C pdT等 压 过 程 : W= - p e V ; Q= H=C pdT;U= C VdT可逆绝热过程:γ γQ=0 ; 利用 p 1V 1 =p 2V 2 求出 T 2,W= U= C V dT; H=C p dT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= U=C VdT; H=C pdT2、相变化可逆相变化:H=Q=n _ H ;W=- p(V 2-V 1)=- pV g =-nRT ; U=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:r H m (298) B f H m (B,298)反应热与温度的关系 —基尔霍夫定律:[( rH m )]pB C p ,m( B)。
TB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。
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 TC 3、等压热容与等容热容热容定义:V V )(TUC ∂∂=;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 Cd 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 Cd V;ΔH =⎰TC 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 Cd 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 +W 3、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 m r 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。
物理化学公式大全新整理

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:? ?pVγ=常数? TVγ-1=常数??? p1-γTγ=常数γ=C p/ C v? ?理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=??????????? 冷冻系数:β=-Q1/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=δQ R/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:C V=T???????? C p=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 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∑*AV y A m ,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。
∑*AAm ,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pB 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 适用于任意气体。
V RT n p /B B = 适用于理想气体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 2m nRT 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 主要公式及使用条件1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆ 或 'ambδδδd 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 pamb 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 ==pVU H +=2,m 1d V U nC T∆=⎰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)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 -= 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。
,m//p p p c C m CM==BB /νξn ∆=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程p ,V ,T 的计算。
10. 反应进度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。
Bν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。
第三章 热力学第二定律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 S5. 熵判据{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 ∆==此式适用于n 一定、理想气体、恒温过程或始末态温度相等的过程。
(3) ,m 21ln(/)p S nC T T ∆=此式适用于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r d δ/S Q T=ambys amb amb amb //S T Q T Q s -==∆TH S /βαβα∆=∆amb sys iso S S S ∆+∆=∆{//Q T Q T =>δ, δ, 可逆不可逆)0K ,(m =*完美晶体S V T A ,∆⎩⎨⎧=<平衡自发,0,0⎩⎨⎧=<平衡自发,,00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. 亥姆霍兹函数判据恒容,且不做非体积功的条件下,才可用A ∆作为过只有在恒温程的判据。
14. 吉布斯函数的定义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。
17. 热力学基本方程式d d d d d d d d d d d d U T S p V H T S V pA S T p V G S T V p=-=+=--=-+热力学基本方程适用于封闭的热力学平衡系统所进行的一切可逆过程。