给水排水物理化学修改
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p
恒温过程
373K 1.00106 Pa
p
恒压过程
T T2 T1 75K p p2 p1 9.00105 Pa
过程的分类
按照系统内部物质变化分类
简单物理过程：化学组成、聚集状态不变，只改变 温度、压力、体积等参数。 复杂物理过程：包括相变、混合等 化学过程：包括化学反应。
按照过程进行的条件分类
物理化学是研究化学学科中的原理 和方法,研究化学体系行为最一般规律和 理论的学科,是化学的理论基础。
---自然科学学科发展战略调研报告---
以物理的原理和实验技术为基础，研究 化学体系的性质和行为，发现并建立化学 体系的特殊规律的学科。
---中国大百科全书（唐有棋）---
以物理和数学为基础来研究化学反应、 以及伴随化学反应所发生的物理现象。 它是集物理、数学和化学于一体的一门 学科，是用物理的模型，数学的方法来 研究化学问题。
系统总能量
动能 势能 内能
分子平动能 分子转动能 分子振动能 分子间作用能
电子运动能
核运动能
二、热力学第一定律 U U2 U1 Q W
内能
热
功
大于零 系统
系统
系统
内能增加 从环境获热 从环境得功
小于零 系统
系统
系统
内能减小 对环境放热 对环境做功
例题： 现将下图所示的连通器开关打开，使两种 气体混合。若以整个连通器中的气体为体系？则 此过程中做功为多少？传热为多少？热力学能的 改变量为多少?
dZ
途径2
ZB
ZA
A
途径2
重要应用：设计途径求解热力学问题——状态函数法
2、环积分为零，即当系统经一系列变化后回到原来 状态时，系统的性质不变。
dZ 0
3、凡是状态函数必须满足全微分。 V f (T , p)
dV
V T
dT p
V p
T
dp
三、过程与（过程的）途径 当系统和环境间发生物质或能量交换时，系统
等温过程 等压过程
T1 p1
T2 p2
T环境 常数 p环境 常数
等容过程 V1 V2
绝热过程 Q 0
区分过程与变化
循环过程 状态（1 p1、V1、T1） 状态（2 p2、V2、T2）
四、广度量和强度量
广度量：物质的量的一次齐次函数，也称广延性质 或容量性质。
强度量：物质的量的零次齐次函数，也称强度性质 或内定性质。
的性质随之发生变化，此时完成一个过程。
状态（1 p1、V1、T1）过程状态（2 p2、V2、T2）
状态1 C(s),O2(g)
途径1 步骤
状态2 CO2(g)
步骤1
CO(g),1/2O2(g)
步骤2
途径2
恒压过程
298K 1.00105 Pa
p
恒温过程
373K 1.00105 Pa
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物理化学习题解答（上、下册） 王文清等编（北大）
第一章 化学热力学基础 第一节 热力学的研究对象
对象：以大量质点构成的宏观整体，其结论具有高度 的普遍性和可靠性，但不适用于个别粒子，也不能解 释微观结构和机理。
内容：能量守恒定律 反应的方向和限度 在平衡条件下，研究对象所遵循的客观规律。
即能量守恒定律、化学反应的方向和限度在具体事件 中的应用。
2、物理化学课程的内容
物理化学 研究内容
化学热力学
化学反应的 方向 限度 能量转换
化学动力学
化学反应的 速率 机理
物理动力学
物质的性质 与结构的关系
1） 化学热力学
研究物质变化（pVT 变化、相变化、化学变
化) 的能量效应和变化的方向与限度。 宏观层次（大量分子集合体）的规律
2） 化学动力学
研究各种因素对化学反应速率的影响规律及 反应机理。
二、状态和状态函数 状态：系统宏观性质的总和。
状态函数：描述系统热力学性质的具体宏观参数。
如n,T,p,V……是系统的状态性质。
对单组分封闭体系，系统具有两个独立变量。
Z f (x, y) 状态函数的性质：
1、只取决于系统状态而与如何获得状态的过程无
关，即它为单值函数。
途径1
B
Z
dZ
途径1
3、如何学好物理化学
• 听课： 注重概念、深入思考、联系实际 • 看书： 考前突击对本课程几乎不起作用 • 练习和总结： 在练习中掌握，再总结中提高 • 注重概念、深入思考、及时总结、联系实际
4、有关课程的几点具体要求：
• 作业： • 笔记： • 到课率：
推荐参考书：
★物理化学（环境类） 李文斌
T、p、V
气体摩尔体积
广广度度量量12＝强度量
第三节 热力学第一定律
一、热、功和内能的概念 热（Q）：由于系统和环境之间存在的温度差而传 递的能量。热是过程量。
功（W）：除热以外，系统和环境之间传递的一切 能量。热、功都是过程量。
W W体积 W非体积
F
Fl p环 Al
l
p环V
内能（△U）：系统内部储存的能量，它是状态函数。
宏观或微观层次（大量分子集合体）的规律
Hale Waihona Puke Baidu
3） 量子化学 研究微观系统的运动状态。给出物质的性质
与微观结构的关系。将量子力学原理应用于化学 则构成了量子化学。
微观层次（单个分子）的规律
4） 统计热力学 利用统计方法研究大量微观粒子的平均行为，
求算系统的宏观性质。 从微观层次到宏观层次，联系量子化学和热力
第二节 基本概念
一、系统(System)与环境(surroundings)
客观存在
系统分类 （1）敞开体系（2）封闭体系 （3）孤立体系
例题：容器中进行如下化学反应：
2HCl(aq)+Zn(s)
T,p
ZnCl
2
(aq)+H2
(g)
这是什么体系？界面在什么位置？
如果上述反应是在恒容、绝热，不透光、不导 电的容器中进行，它又是什么体系？
学、动力学的桥梁。
5） 界面性质与分散性质
当物质以一种以上聚集态共存在时，在不同 聚集态（相）间形成界面层。由于界面层上不对 称力场的存在，产生了许多与本体相不同的新性 质——界面性质。
将物质分散成细小微粒构成高度分散的物质 系统；将一种物质分散在另一种物质之中可形成 非均相分散系统。
现代物理化学已从体相向表面相迅速发展。
★物理化学 概念辨析 解题方法 范崇正等
物理化学（上、中、下） 胡英主编（华东理工大学）
物理化学（上、下册） 朱文涛编
物理化学中的公式与概念 朱文涛编
物理化学 韩德刚 高执棣 高盘良（北大）
Physical Chemistry
Moore
Physical Chemistry (sixth edition) Atkins
恒温过程
373K 1.00106 Pa
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恒压过程
T T2 T1 75K p p2 p1 9.00105 Pa
过程的分类
按照系统内部物质变化分类
简单物理过程：化学组成、聚集状态不变，只改变 温度、压力、体积等参数。 复杂物理过程：包括相变、混合等 化学过程：包括化学反应。
按照过程进行的条件分类
物理化学是研究化学学科中的原理 和方法,研究化学体系行为最一般规律和 理论的学科,是化学的理论基础。
---自然科学学科发展战略调研报告---
以物理的原理和实验技术为基础，研究 化学体系的性质和行为，发现并建立化学 体系的特殊规律的学科。
---中国大百科全书（唐有棋）---
以物理和数学为基础来研究化学反应、 以及伴随化学反应所发生的物理现象。 它是集物理、数学和化学于一体的一门 学科，是用物理的模型，数学的方法来 研究化学问题。
系统总能量
动能 势能 内能
分子平动能 分子转动能 分子振动能 分子间作用能
电子运动能
核运动能
二、热力学第一定律 U U2 U1 Q W
内能
热
功
大于零 系统
系统
系统
内能增加 从环境获热 从环境得功
小于零 系统
系统
系统
内能减小 对环境放热 对环境做功
例题： 现将下图所示的连通器开关打开，使两种 气体混合。若以整个连通器中的气体为体系？则 此过程中做功为多少？传热为多少？热力学能的 改变量为多少?
dZ
途径2
ZB
ZA
A
途径2
重要应用：设计途径求解热力学问题——状态函数法
2、环积分为零，即当系统经一系列变化后回到原来 状态时，系统的性质不变。
dZ 0
3、凡是状态函数必须满足全微分。 V f (T , p)
dV
V T
dT p
V p
T
dp
三、过程与（过程的）途径 当系统和环境间发生物质或能量交换时，系统
等温过程 等压过程
T1 p1
T2 p2
T环境 常数 p环境 常数
等容过程 V1 V2
绝热过程 Q 0
区分过程与变化
循环过程 状态（1 p1、V1、T1） 状态（2 p2、V2、T2）
四、广度量和强度量
广度量：物质的量的一次齐次函数，也称广延性质 或容量性质。
强度量：物质的量的零次齐次函数，也称强度性质 或内定性质。
的性质随之发生变化，此时完成一个过程。
状态（1 p1、V1、T1）过程状态（2 p2、V2、T2）
状态1 C(s),O2(g)
途径1 步骤
状态2 CO2(g)
步骤1
CO(g),1/2O2(g)
步骤2
途径2
恒压过程
298K 1.00105 Pa
p
恒温过程
373K 1.00105 Pa
p
298K 1.00106 Pa
物理化学习题解答（上、下册） 王文清等编（北大）
第一章 化学热力学基础 第一节 热力学的研究对象
对象：以大量质点构成的宏观整体，其结论具有高度 的普遍性和可靠性，但不适用于个别粒子，也不能解 释微观结构和机理。
内容：能量守恒定律 反应的方向和限度 在平衡条件下，研究对象所遵循的客观规律。
即能量守恒定律、化学反应的方向和限度在具体事件 中的应用。
2、物理化学课程的内容
物理化学 研究内容
化学热力学
化学反应的 方向 限度 能量转换
化学动力学
化学反应的 速率 机理
物理动力学
物质的性质 与结构的关系
1） 化学热力学
研究物质变化（pVT 变化、相变化、化学变
化) 的能量效应和变化的方向与限度。 宏观层次（大量分子集合体）的规律
2） 化学动力学
研究各种因素对化学反应速率的影响规律及 反应机理。
二、状态和状态函数 状态：系统宏观性质的总和。
状态函数：描述系统热力学性质的具体宏观参数。
如n,T,p,V……是系统的状态性质。
对单组分封闭体系，系统具有两个独立变量。
Z f (x, y) 状态函数的性质：
1、只取决于系统状态而与如何获得状态的过程无
关，即它为单值函数。
途径1
B
Z
dZ
途径1
3、如何学好物理化学
• 听课： 注重概念、深入思考、联系实际 • 看书： 考前突击对本课程几乎不起作用 • 练习和总结： 在练习中掌握，再总结中提高 • 注重概念、深入思考、及时总结、联系实际
4、有关课程的几点具体要求：
• 作业： • 笔记： • 到课率：
推荐参考书：
★物理化学（环境类） 李文斌
T、p、V
气体摩尔体积
广广度度量量12＝强度量
第三节 热力学第一定律
一、热、功和内能的概念 热（Q）：由于系统和环境之间存在的温度差而传 递的能量。热是过程量。
功（W）：除热以外，系统和环境之间传递的一切 能量。热、功都是过程量。
W W体积 W非体积
F
Fl p环 Al
l
p环V
内能（△U）：系统内部储存的能量，它是状态函数。
宏观或微观层次（大量分子集合体）的规律
Hale Waihona Puke Baidu
3） 量子化学 研究微观系统的运动状态。给出物质的性质
与微观结构的关系。将量子力学原理应用于化学 则构成了量子化学。
微观层次（单个分子）的规律
4） 统计热力学 利用统计方法研究大量微观粒子的平均行为，
求算系统的宏观性质。 从微观层次到宏观层次，联系量子化学和热力
第二节 基本概念
一、系统(System)与环境(surroundings)
客观存在
系统分类 （1）敞开体系（2）封闭体系 （3）孤立体系
例题：容器中进行如下化学反应：
2HCl(aq)+Zn(s)
T,p
ZnCl
2
(aq)+H2
(g)
这是什么体系？界面在什么位置？
如果上述反应是在恒容、绝热，不透光、不导 电的容器中进行，它又是什么体系？
学、动力学的桥梁。
5） 界面性质与分散性质
当物质以一种以上聚集态共存在时，在不同 聚集态（相）间形成界面层。由于界面层上不对 称力场的存在，产生了许多与本体相不同的新性 质——界面性质。
将物质分散成细小微粒构成高度分散的物质 系统；将一种物质分散在另一种物质之中可形成 非均相分散系统。
现代物理化学已从体相向表面相迅速发展。
★物理化学 概念辨析 解题方法 范崇正等
物理化学（上、中、下） 胡英主编（华东理工大学）
物理化学（上、下册） 朱文涛编
物理化学中的公式与概念 朱文涛编
物理化学 韩德刚 高执棣 高盘良（北大）
Physical Chemistry
Moore
Physical Chemistry (sixth edition) Atkins