物理化学在日常生活和生产中的重要性1

以上的各方面实例充分 说明了物理化学在我们生活 中的基石意义，它已然与我 们生活紧密联系，所以，我 们要努力学好物理化学，以 期更好的工作和生活。
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（一） 热力学定律 在热力学中，我们曾经学过卡诺循
环，通过卡诺循环可以证明，以任何工作物质作卡诺 循环，其效率都一致；还可以证明，所有实际循环的 效率都低于同样条件下卡诺循环的效率，也就是说， 如果高温热源和低温热源的温度确定之后卡诺循环的 效率是在它们之间工作的一切热机的最高效率界限。 因此，提高热机的效率，应努力提高高温热源的温度 和降低低温热源的温度，在工业生产中，低温热源通 常是周围环境，降低环境的温度难度大、成本高，是 不足取的办法。所以，一般情况下，人们往往采取的 事提高高温热源的温度，从而提高效率的。现代热电 厂尽量提高水蒸气的温度，使用过热蒸汽推动汽轮机， 从而提高效率，降低成本，正是基于这个道理。
（三） 动力学 在物理化学中，研究速率和机理
等动力学问题就是研究把热力学的反应可能性 变为现实性的问题，所以，通过化学动力学的 研究，人们就可以知道如何控制反应条件，提 高反应的速率，以增加化工产品的产量; 可以知 道如何抑制或减慢幅反应的速率，以减少原料 的消耗，减轻分离操作的负担，并提高产品的 质量。化学动力学在生活中还能提供如何避免 危险品的爆炸、材料的腐蚀或产品的老化、变 质等方面的知识；还可以为科研成果工业化进 行最优化设计和最优控制，为现有的生产选择 最适宜的操作条件。
算机技术的突飞猛进，不但使物理化学的传统实验方法和 测量技术的准确度、精密度和时间分辨率有很大提高，而 且还出现了许多新的谱学技术。光谱学和其他谱学的时间 分辨率和自控、记录手段的不断提高，使物理化学的研究 对象超出了基态稳定分子而开始进入各种激发态的研究领 域，比如说量子点，准键合分子、范德瓦耳斯分子、原子 簇、分子簇和非化学计量化合物。以及福井谦一提出的前 线轨道理论以及伍德沃德和霍夫曼提出的分子轨道对称守 恒原理的建立是量子化学的重要发展。这些成果表面看来 是没有什么重要性，但是，实际上我们现在便利的生活都 是在这些研究的基础上产生的，比如说纳米技术，cpu的 量子化，以及各种精密仪器的生产等。
（二） 化学平衡 在物理化学中，我们对平衡 的分析是从动力学的角度来看的，化学平衡， 就是由于系统的浓度的不断变化而引起的， 在反应开始时，反应物浓度较大，产物浓度 较小，所以正反应速率大于逆反应速率。随 着反应的进行，反应物浓度不断减小，产物 浓度不断增大，所以正反应速率不断减小， 逆反应速率不断增大。当正、逆反应速率相 等时，系统中各物质的浓度不再发生变化， 反应达到了平衡。
卡诺循环(Carnot cycle) 是由 法国工程师尼古拉·莱昂纳 尔·萨迪·卡诺于1824年提出的， 以分析热机的工作过程，卡诺 循环包括四个步骤： 等温膨
胀， 绝热膨胀，等温压缩，
绝热压缩。即理想气体从状态 1（P1，V1，T1）等温膨胀 到状态2（P2，V2，T2）， 再从状态2绝热膨胀到状态3 （P3，V3，T3），此后，从 状态3等温压缩到状态4（P4， V4，T4），最后从状态4绝热 压缩回到状态1。这种由两个 等温过程和两个绝热过程所构 成的循环成为卡诺循环。
在实际生活中，有许多地方我们都用到了平衡
的概念，比如说在公路上，我们常能见到交警拦下
可疑车辆检查，请司机向一仪器中吹一口气，如果
测定仪中橙红色的物质变为绿色，司机就要受到处
罚，因为他饮酒后驾车，违反了道路交通管理条
例。 酒精仪中的橙红色物质是重铬酸钾，人饮酒后，
血液中酒精含量增多，人呼出的气体中有乙醇的蒸
气，遇到测定仪中的重铬酸钾，便发生如下的反
应： Cr2O72－+ 3C2H5OH + 8H+ 2Cr3+＋
3CH3CHO + 7H2O 橙红色
绿色
橙红色的Cr2O72－转化为绿色的Cr3+， 便能测出人呼出的气体中有乙醇成分。 然而酒
精测定仪中还要加入硫酸，一方面上述反应要 在酸性溶液中进行，同时要防止Cr2O72－转 化为CrO42-， 即：2CrO42－ + 2H+ Cr2O72－ + H2O 。这就是酒精测定仪中的化 学平衡。由此可见，其实在生活中，我们不知 不觉中就把物理化学中的一些方法用到，在工 业中，我们研究物理化学中的反应进程和平衡 移动的条件，以期取得降低成本，实现利润最 大化。
物理化学，是来自百度文库关于研究物质 的化学行为的原理、规律和方法和 方法的学科，涵盖从宏观到微观与 性质的关系规律、化学过程机理及 其控制的研究，主要包括化学变化 的方向和限度，化学反应的速率和 机理以及物质结构和性能之间的关 系。
由此看来，物理化学，就是用物理
的方法研究化学的一门学科方法。物理、 化学作为国民生产中最重要的基础，作 为教育科研的基石，其重要性不言而喻。 显然，物理化学已经深入到我们生活的 方方面面，在不知不觉间，已然对我们 的生活方式等产生了巨大的影响.下面我 就从几个方面举一些例子，来说明物理 化学在生产生活中的重要意义.
在生活中有关物理化学的应用存在于方 方面面，如碳酸型饮料的co2的平衡，如何 才能保持好的口感；又如，我们知道铁制品 特别容易被氧化生锈，从而影响各种仪器制 品的使用寿命，那么，如何减少那些不必要 的损耗，成为极为重要的问题，通过物理化 学对反应机理的分析，我们就可以采取相应 的措施加以防范，像在铁器的表面刷漆，以 隔绝空气和水分，还可以通过连一小块锌， 用原电池原理来保护，就是利用锌的活泼性 比铁高，从而牺牲锌以达到保护贴的目的。
比如说，我们在研究一个反应 是否具有可行性时，是否可以在工 业上进行大规模生产时，就要考虑 该反应能否在动力学上满足条件， 能否具有生产的可能性，如该反应 是在什么样的条件下发生的，反应 速率如何，转化率的大小等等，这 样才能够决定是否进行投产。
（四） 前沿研究 二战以后，由于电子学、高真空和计
物理化学在日常生活和 生产中的重要性
制作人：张永兴，讲解： 成员：张永兴，王显峰，史伟 忠，吴晗，王伟
物理科学作为自然科学的重要分支，不 仅对物质文明的进步和人类对自然界认 识的深化起了重要的推动作用，而且对 人类的思维发展也产生了不可或缺的影 响。
物理科学
亚里士多 德，牛顿
时代
现代物理 中
同其他学 科的联系 （化学）