物理化学基础概念

分子的自由程：在分子的每两次连续碰撞之间所经过的路程叫做自由程，自由程在不断的无规则的变化，其平均值叫做平均自由程。

（P 36）
摩尔气体常数：各种气体不论温度如何，当压力趋于零时，)/0
T pv p m →（均趋于一个共同的极限值R ，R 成为摩尔气体常数，R=8.3145J ·mol -1·k -1。

(P 20)
压缩因子：在压力较高或温度较低时，实际气体与理想气体的偏差很大，定义“压缩因子Z ”来衡量偏差的大小。

nRT
pV RT pV Z m ==理想气体pV m =RT ，Z=1。

对实际气体，若Z>1,表明在同温、同压下，实际气体的体积要大于按理想气体方程计算的结果。

即实际气体的可压缩性比理想气体小。

当Z<1时，情况则相反。

（P 41）
van der Waals （范德华）方程式：RT b V V a
p m m
=-+)(2 其中a,b 为修正因子，可通过表查出（P 44）
化学热力学的主要内容：根据热力学第一定律计算变化中的热效应，根据热力学第二定律解决变化的方向和限度问题。

热力学第三定律时一个关于低温现象的定律，主要时阐明了规定熵的数值。

有了这个定律，在原则上只要利用热化学的有关数据就能解决有关化学平衡的计算问题。

热力学第零定律则是热平衡的互通性，并为温度建立了严格的科学定义。

（P 64） 系统与环境：我们用观察、实验等方法进行科学研究时，必须先确定所要研究的对象，把一部分物质与其余的分开（其界面可以是实际的也可以是想象的）。

这种被划定的研究对象，就称为系统（以前也称为体系），而在系统以外与系统密切相关、且影响所能及的部分，则称为环境。

（P 67）
根据系统与环境的关系，可以把系统分为三类：
隔离系统：系统完全不受环境的影响，和环境之间没有物质或能量的交换。

隔离系统也称为孤立系统。

例如：一个完好的热水瓶，无热，功，物质的交换。

封闭系统：系统与环境之间没有物质的交换，但可以发生能量交换。

例如：一个不保温的热水瓶。

敞开系统：系统不受任何限制，与环境之间可以有能量交换，也可以有物质的交换。

例如：一个打开瓶塞的热水瓶。

(P 67)
状态函数：当系统处于一定的状态时（定态），系统的性质只决定于它现在所处的状态，而与其过去的历史无关。

若外界条件不变，系统的各种性质就不会发生变化。

而当系统的状态发生变化时，它的一系列性质也随之而改变，改变多少，只取决于系统的开始和终了状态，而与变化时所经历的途径无关。

无论经历多么复杂的变化，只要系统恢复原状，则这些性质也恢复原状。

在热力学中，把具有这种特性的物理量叫做状态函数。

状态函数在数学上具有全微分的性质，可以按全微分的关系来处理。

热：由于温度不同，而在系统与环境间交换或传递的能量就是热，用符号Q 表示。

并规定，当系统吸热时，Q 取正值，即Q>0，系统放热时，Q 取负值，即Q<0。

焓：常用符号H 表示，是表示物质系统能量的状态函数：H=U+PV （式中U 是系统内能，P 是压力，V 是体积）。

焓是体系的性质，在一定状态下，每一种物质都有特定的焓，但无法测定焓的绝对值，在化学上，可通过测定恒压化学反应的热效应，从而求得生成物与反应物之间的焓的差值，即焓变。

用∆H 表示，即∆H=H 生成物-H 反应物，如果化学反应的∆H 为正值，则反应为吸热反应，表示体系从环境吸收热能，∆H 为负值，则反应为放热反应，表示体系向环境放出热能。

∆H 与反应物或生成物的质量成正比。

正反应与逆反应的∆H 值大小相等而符号相反，如果一个反应可以看成是多个反应之和，那么，总反应的∆H 就等于各步反
应的焓变之和。

熵：体系内部质点混乱程度或无序程度的量度，是物质的一个状态函数，常用S表示。

当物质的聚集状态发生改变时，其熵值就会改变，在一定条件下，每个化学反应都有一定的熵变值。

化学反应的熵变，就是生成物与反应物熵的差，熵变用∆S表示，一个气体化学反应，若是分子数增加的，则熵增大，此时体系的混乱度增大；若是分子数减少的，则熵减小，此时体系的混乱度减小，给一个体系加热，可使体系内部指点的混乱度增大，熵增大，故熵变∆S跟加给体系的热量∆Q成正比；∆S∝∆Q。

给体系加热时的温度不同，引起混乱度的增大也有所不同，相对来说，低温下加热引起的混乱度增大更为显著，故熵变∆S跟温度成反比，即∆S∝1/T。

由上述两种关系可以得到∆S=∆Q/T。

当体系的热力学温度趋于零度时，混乱度为最小，此时熵值也趋于零。

汽化热：在温度不变的条件下，单位质量（常以克为单位）的液体转化为气体时所吸收的热量，如100℃时水的汽化热为539卡/克。

比热：将1克物质升高摄氏1度所需要的热量。

热量若以焦耳（J）为单位，比热的单位应该是J/g·℃。

如水的比热为4.18 J/g·℃。

热量若以卡（cal）为单位，水的比热为1cal/g·℃。

比容：单位质量物质的容积，是密度的倒数。

热容：使物系温度升高1摄氏度时所需要的热量，称该物系的热容。

如果物系的质量为1克，其热容又称作比热，如果是1摩尔，称摩尔热容。

蒸发潜热：也称蒸发焓，用∆Hv表示，它是在相同温度下饱和蒸汽的焓与饱和液体焓的差。

（热力学，P286）
全热、显热、潜热：温度升高需要的热量叫显热，物质不发生相变（固液气转变）吸收或放出热量。

物体蒸发需要的热量叫潜热物质发生相变过程吸收或放出的热量。

全热就是显热+潜热。

如1mol水（100℃）蒸发成1mol水蒸汽（100℃）需要吸收40.62kj的热量，这部分热量就是潜热；而1mol60℃水升温至100℃（无水蒸汽生成）需要吸收的热量（约3.014kj）就是显热。

显热和潜热的比值决定相对湿度，显热决定室内温度。

绝对压强：以绝对零压作为起点计算的压强称为绝对压强，是流体的真实压强。

表压强：表压强=绝对压强-大气压强。

真空度：当被测流体的绝对压强小于外界大气压时，所用的测压仪表称为真空表。

真空度=大气压强-绝对压强。

沉降槽，澄清槽：工业上的沉降操作一般分为浓缩和澄清两大类，前者主要是为了将悬浮液增稠，后者主要是为了从比较稀的悬浮液中除去少量悬浮物，用于浓缩操作的设备曾称为增稠器，又叫沉降槽，用于澄清操作的设备称为澄清槽。

压缩比：出口压力与进口压力之比。

过电位：又称过电压，或超电压。

电解时，实际所需的分解电压超过理论值的那部分电压称超电压。

如理论分解电压为1.2伏特，实际需要的电压为1.7伏特，那么超电压即为0.5伏特。

一般说来气体的超电压都比较大，金属的超电压，除铁，钴，镍外都比较小。

对同一析出物来说，其超电压也不是恒定的。

如氢气的超电压在铁电极上是0.08伏特，在镍电极上则是0.21伏特。

超电压除跟析出物质的性质，状态和电极材料有关外，还跟电流密度，温度，溶液浓度及其他多种因素有关。

在电解工业中，超电压的存在会造成多耗电能，是个不利条件，但有时也能发挥有利作用，如在微酸性的锌盐溶液中镀锌时，按理论计算，阴极上应析出氢气，但由于氢气超电压较大，实际析出的是锌而不是氢气，这样，在镀件上就可以得到锌镀层了。

公称压力：阀门的公称压力是指在国家标准规定温度下阀门允许的最大工作压力，以便用来选用管道的标准元件(规定温度；对于铸铁和铜阀门为0--120℃；对于碳素钢阀门为0--200℃；对于钼钢和铬钼钢阀门为0--350℃)，以符号PN表示。

阀门的通道直径是按管
子的公称直径进行制造的．所以阀门公称直径也就是管子的公称直径。

所谓公称直径是国家标准中规定的计算直径(不是管道的实际内径)，用符号DN表示。