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物理化学重要概念公式定理情况总结

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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 1

2

21ln 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 =?2

1

d 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 =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 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

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 C d V ;ΔH =?T C d p

2、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 B

B m r ∑=???ν。

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。实质:热功转换的不可逆性。

2、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

1、熵的导出:卡若循环与卡诺定理

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

1

12ln

ln p p nR V V nR T Q S r ===?

(2)理想气体等压过程:1

2

,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

1

12,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,ΔA T ,V ≤0 ;自发、平衡

ΔG T ,V ≤0 ;自发、平衡

3、热力学基本关系式

d A =-S d T -V d p ;d G =-S d T +p d V 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 -V d p ;d G =-S d T +p d V

(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 θ

θ

ν?=?∑

(4)ΔG 与温度的关系

ΔG=ΔH -TΔS ,设ΔH 、ΔS 不遂温

度变化。 五、化学势

1、化学式的定义和物理意义

)(,,)(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。

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;>逆向自发

3、化学时表示式

理想气体:

)/ln(θ

θμμp p RT += 纯固体和纯液体:θ

μμ=

第三章 化学平衡

一、化学平衡常数与平衡常数表达式

如:Zn+2HCl(aq)=H 2+ZnCl 2(aq );

)

HCl ()]ZnCl (][/)H ([222

c c p p K θ

θ= 二、 标准平衡常数的求算

θθ

K RT T G m r ln )(-=?

三、 范特荷夫等温方程

θθθθ

K J RT J RT T G T G m r m r /ln ln )()(=+?=?

四、平衡常数与温度的关系

θ

θ

θ

m r m r m r S T H T G ?-?=?)(;

θθ

K RT T G m r ln )(-=?

五、各种因素对平衡的影响

分压、总压、惰性气体、温度。

第四章 液态混合物和溶液

一、拉乌尔定律和亨利定律

1、拉乌尔定律

p A =p *x A ;p A =p *a x ,A 适用于液态混合物和溶液中的溶剂。

2、亨利定律

p B =k x,B x B =k b,B b B =k %,B [%B ] ; p B =k x,B a x,B =k b,B a b,B =k %,B a %,B 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

x RT T mix p T x

ln )(),,(+=θμμ 标准态为:同温下的液态纯溶剂。

2、真实液态混合物 x x a RT T mix p T ln )(),,(+=θμμ 标准态为:同温下的液态纯溶剂。

3、理想稀溶液

溶剂:A A x A x RT T sln p T ln )(),,(+=θ

μμ 标

准态为:同温下的液态纯溶剂。

溶质:B B x B x RT T sln p T ln )(),,(+=θ

μμ

标准态为:同温下x B =1且符合亨利定律的

溶质(假想状态)。

4、真实溶液

溶剂:A x A x A a RT T sln p T ,,ln )(),,(+=θ

μμ ;a x,A =f x,A x ; 标准态为:同温下的液态纯溶剂。

溶质:B x B x B a RT T sln p T ,ln )(),,(+=θμμ ; a x,B =γx,B x B ; 标准态为:同温下x B =1且符合亨利定律的溶质(假想状态)。

B

b B b B a RT T sln p T ,,ln )(),,(+=θ

μμ;

a b,B =γb,B

b B ; 标准态为:同温下b B =1且符合亨利定律的溶质(假想状态)。

B B

B a RT T sln p T %,%,ln )(),,(+=θ

μμ; a %,B =γ%,B [%B]; 标准态为:同温下[B%]=1且符合亨利定律的溶质(一般为假想状态)。 三、各种平衡规律

1、液态混合物的气液平衡

p A =p *A

a x,A ; p A =p *A

a x,A ; p=p A +p B 2、溶液的气液平衡

p A =p *A

a x,A ;p B =k x,B a x,B =k b,B a b,B =k %,B a %,B ;p=p A +p B

3、理想稀溶液的凝固点降低

B

A

m fus f f f x H T RT T ,*?=

?

4、分配定律

5、化学平衡

6、西弗特定律

第五章 相平衡

一、相律

1、物种数、独立组分数、相数、自由度数

2、相律公式 f =C -φ+2 二、单组分系统

1、克-克方程

)11(ln 2

112T T R H p p m vap -?= 2、水的相图

三面、三线、一点。

三、双组分系统

1、相律分析 根据f =C -φ+1(一般固定压力),φ=2,f=1;φ=3,f=0

2、杠杆规则

3、步冷曲线 四、典型相图

1、Mg-Ge 相图

2、Na-K 相图

3、Ag-Cu 相图

第六章 电解质溶液

一、电解质溶液的电导

1、电导

G =1/R ; 单位:S(西门子) 2、电导率

G =κA /l 或κ=G l /A ; 单位:S/m 3、摩尔电导率 Λm =κ/c

4、无限稀释摩尔电导率 ∞--∞++∞+=ΛΛΛm νν

5、离子的电迁移

l

E

U ?=+

+υ ;-

++

--+++++=+===

U U U I I Q Q t υυυ ;

1=+-+t t

二、电解质溶液的活度

1、电解质的化学势(电解质溶液的浓度用m B 或b B 表示)

B B B a RT ln +=θ

μμ

;)

(;)(;/)(;/1/1/1ννννννθ

ννννγγγγ-+-+-+-+±-+±±±-+±±?=?=?=?==m m m m m a a a a a B

2、离子强度

∑=2

2

1B

B z m I

3、德拜—休克尔极限公式

I z z ||5093.0lg -+±-=γ ;适用于25℃

时的极稀水溶液。

第七章 电化学

一、可逆电池的构成

电池反应互为逆反应;充放电时电流无穷小。

二、可逆电池热力学

1、;zFE G m r -=?C/mol 96500;=-=?F zFE G m

r θθ

2、p m r T

E

zF S )(

??=? 3、m r m r m r S T G H ?+?=?

4、m r r S T Q ?= ;电池反应做了其他功。 三、能斯特方程

1、电池反应的能斯特方程

θ

θ

J z

E E lg 0592

.0+=;常用 2、电极反应的能斯特方程

)H ()

O (lg

0592.0a a z E E +=++θ

;不常用

四、可逆电极的种类

1、第一类电极

金属电极;气体电极 2、第二类电极

难溶盐电极;难溶氧化物电极 3、氧化还原电极 五、电极电势的应用

1、测定电池反应的热力学函数

2、测定电解质的±

γ 3、测定溶液的pH 值

4、浓差定氧

六、极化现象和超电势

1、浓差极化

电极反应速度比离子迁移速度快造成的。

2、电化学极化

电极反应速度比电子移动速度慢造成的。

3、极化结果

e

i

E E -=η;对阳极η总为正;对阴极η总为负。

七、金属腐蚀与防护

1、金属腐蚀

电化学腐蚀:析氢腐蚀,吸氧腐蚀 2、金属防护 阴极保护法:牺牲阳极法,外加电流法。 阳极保护法:钝化。

涂层保护法:热镀、电镀、有机涂层。

第八章 表面现象

一、表面吉布斯函数

1、产生

表面分子与内部分子的差别。 2、定义及单位

B n p T A

G

,,)(??=σ

;J/m 2或N/m ;因此又称

表面张力。

3、影响因素

物质本性、温度、相邻相、溶质的种类。 4、表面热力学

在温度、压力、组成不变的情况下,σσAd dA dG +=

缩小表面积和降低表面张力为自发方向。

二、弯曲液面的表面现象

1、附加压力 r p /2σ=?

2、饱和蒸气压

r K p p r

/)ln(0

= 3、毛细管现象

gR

h ρθσcos 2=

三、新相生成与介安状态

1、过饱和蒸汽与人工降雨

2、过冷现象与晶种

3、过饱和溶液与种盐

4、过热现象与沸石

5、淬火与回火

四、固体表面的吸附作用 1、物理吸附与化学吸附

范德华力与化学键力;又无选择性;单分子层与多分子层。 2、吸附曲线

等温线(判断单多层);等压线(判断吸附类型)、等量线(求吸附热) 3、吸附等温式 弗伦德里希:n

kp m

V a == 朗格谬尔:bp

bp

V

V +=∞

1

五、溶液表面的吸附

1、溶液的表面张力

各类溶质对表面张力的影响。 2、吉布斯吸附公式

T

c

RT c )(??-=Γσ 六、润湿现象

1、接触角θ θ=0°,完全润湿;θ<90°,润湿;θ>90°,不润湿;

θ=180°,完全不润湿。 2、杨氏方程

θσσσcos g l l s g s ---+=

七、表面活性剂

1、定义

溶于水后能显著降低水的表面张力的物质。

2、分类

离子型、非离子型。 3、结构特点

一端亲水基一端亲油基。 4、应用

乳化、去污(增溶)、浮选、改变润湿角。

第九章 化学动力学基础

一、关于反应速率的基本概念

1、反应速率的表示

dt

dc B

B νυ1=

2、反应速率的测定

测定不同时刻的浓度(化学法、物理法),作c ~t 曲线,t 时刻切线的斜率即为t 时的反应速率。

3、基元反应和非基元反应

一步完成的反应为基元反应,基元反应遵守质量作用定律。是否基元反应只能通过实验确定。

4、速率方程与速率常数

质量作用定律是速率方程的特殊形式,对于非基元反应也有类似的式子。

速率常数仅与温度和催化剂有关,而与浓度无关。

5、反应级数

速率方程中浓度幂之和称之。基元反应一定为正整数,非基元反应可为0或小数。 二、浓度对反应速率的影响

1、一级反应

微分式:A A

kc dt dc =- ——反应速率与浓

度的一次方成正比;k 的单位为S -1;

积分式:kt c c =0

ln

——以ln c ~t 作图得

一直线;

半衰期:k

t 2ln 2

/1= ——与起始浓度无

关。

2、二级反应与准一级反应

微分式:2kc dt dc =-

——反应速率与浓

度的二次方成正比;k 的单位为浓度-1时间-1;

积分式:kt c c =-01

1 ——以1/c ~t 作图

得一直线;

半衰期:

2

/11kc t = ——与起始浓度的一

次方成反比。

准一级反应:对于A+B==Y+Z ,当A 大大过量或B 大大过量时,可按一级反应处理。

3、反应级数的测定

尝试法:将一组c ~t 数据代入不同积分公式求k ,若k 为常数则所代公式正确;

作图法:将一组c ~t 数据按ln c ~t 、1/c ~t 等作图,若得直线可判定反应级数;

半衰期法:根据n

Kc t -=12/1得

K c n t lg lg )1(lg 2/1+-=,以2/1lg t ~c lg 作图

可得直线,从斜率可求n 。 微分法:根据n

kc =υ得k c n lg lg lg +=υ,

以υlg ~c lg 作图可得直线,斜率即为n 。 四、温度对反应速率的影响

1、阿仑尼乌斯公式

微分式:2

ln RT E dT k

d a =

积分式:)1

1(ln 2112T T R E k k a -=

2、活化能

活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差。

第十章 复合反应动力学

一、复合反应基本类型

1、平行反应

A A

c k k dt

dc )(21+=-

;2

1k k c

c

c

B =

2、对行反应

B A A

c k c k dt

dc 11--=-

;1

1,,-==

k k

c c K

e A e B c

3、连串反应

A A

c k dt

dc 1=-

;B

A B

c k c k dt

dc

21-= ;B

c

c k dt

dc

2=

二、复合反应机理近似处理方法

1、平衡态法

对于D k k B A 1

1-+

C D k ?→?2

;若2

11

k k k

>>≈-,则反应物与中间物达成平衡。

B

A c D c c K c = ;B

A B A c D C

c kc c c K k c k dt

dc

===22

2、稳态法 对于D k k B A 1

1

-+

C D k ?→?2

;若2

1

1

k k

k ≈<<-,则中间物的浓

度维持微小量不变。

D D B A D

c k c k c c k dt

dc 2110--==- ;1

21-+=

k k c c k c

B

A D

B A D

C c c k k k k c k dt dc 1

22

12-+==

初中物理化学知识点总结.doc

化学知识点的归纳总结。 一、初中化学常见物质的颜色 (一)、固体的颜色 1、红色固体:铜,氧化铁 2、绿色固体:碱式碳酸铜 3、蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体 4、紫黑色固体:高锰酸钾 5、淡黄色固体:硫磺 6、无色固体:冰,干冰,金刚石 7、银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属 8、黑色固体:铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,(碳黑,活性炭) 9、红褐色固体:氢氧化铁 10、白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁 (二)、液体的颜色 11、无色液体:水,双氧水 12、蓝色溶液:硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液 13、浅绿色溶液:硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液 14、黄色溶液:硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液 15、紫红色溶液:高锰酸钾溶液 16、紫色溶液:石蕊溶液 (三)、气体的颜色 17、红棕色气体:二氧化氮 18、黄绿色气体:氯气 19、无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。 二、初中化学之三 1、我国古代三大化学工艺:造纸,制火药,烧瓷器。 2、氧化反应的三种类型:爆炸,燃烧,缓慢氧化。 3、构成物质的三种微粒:分子,原子,离子。 4、不带电的三种微粒:分子,原子,中子。 5、物质组成与构成的三种说法: (1)、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的; (2)、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的; (3)、一个二氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的。 6、构成原子的三种微粒:质子,中子,电子。 7、造成水污染的三种原因: (1)工业“三废”任意排放, (2)生活污水任意排放 (3)农药化肥任意施放 8、收集方法的三种方法:排水法(不容于水的气体),向上排空气法(密度 比空气大的气体),向下排空气法(密度比空气小的气体)。

大学物理化学公式集

电解质溶液 法拉第定律:Q =nzF m = M zF Q dE r U dl ++ = dE r U dl --= t +=-+I I =-++r r r +=-+U U U ++=∞∞ +Λm ,m λ=() F U U F U ∞∞+∞+-+ r +为离子移动速率,U +( U -)为正(负)离子的电迁移率(亦称淌度)。 近似:+∞+≈,m ,m λλ +∞ +≈,m ,m U U m m Λ≈Λ∞ (浓度不太大的强电解质溶液) 离子迁移数:t B = I I B =Q Q B ∑B t =∑+t +∑-t =1 电导:G =1/R =I/U =kA/l 电导率:k =1/ρ 单位:S ·m -1 莫尔电导率:Λm =kV m =k/c 单位S ·m 2·mol -1 cell l R K A ρ ρ== cell 1K R kR ρ== 科尔劳乌施经验式:Λm =() c 1 m β-∞Λ 离子独立移动定律:∞Λm =()m,m,+U U F λλ∞∞∞∞ +-- +=+ m U F λ∞∞+,+= 奥斯特瓦儿德稀释定律:Φc K =() m m m 2 m c c ΛΛΛΛ∞∞Φ - 平均质量摩尔浓度:±m =() v 1v v m m - - ++ 平均活度系数:±γ=() 1v v -- +γγ+ 平均活度:±a =() v 1v v a a - - ++=m m γ± ± Φ 电解质B 的活度:a B =v a ±=v m m ?? ? ??Φ±±γ +v v v B + a a a a ± -- == m +=v +m B m -=v -m B ( ) 1 v v v B m v v m +±+-- = 离子强度:I = ∑i 2i i z m 21 德拜-休克尔公式:lg ±γ=-A|z +z --|I

高中物理公式知识点总结大全资料

高中物理公式知识点 总结大全

高中物理公式、知识点、规律汇编表 一、力学公式 1、 胡克定律: F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 1、F 2两个共点力的合力的公式: F=θCOS F F F F 2122212++ 合力的方向与F 1成α角: tg α=F F F 212sin cos θθ+ 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围: ? F 1-F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力 (一个力)的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件: 力矩代数和为零. 力矩:M=FL (L 为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f= μN 说明 : a 、N 为接触面间的弹力,可以大于G ;也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围: O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力: F= ρVg (注意单位) 7、 万有引力: F=G m m r 12 2 (1). 适用条件 (2) .G 为万有引力恒量 (3) .在天体上的应用:(M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力 加速度) a 、万有引力=向心力 1

物理化学公式大全

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+Vdp dF=-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=T Gibbs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。(2)Clausius-Clapeyron方程式(两相平衡中一相为气相):=

物化各种公式概念总结

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,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 2 21ln 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

大学物理化学公式大全Word版

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)=1 1 -γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1 nR -δ(T 1—T 2) 热机效率:η= 2 1 2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 1 21 T T T - 焦汤系数: μJ -T =H p T ???? ????=-()p T 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 +∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ? ∑??,+=γ 热力学第二定律

大学物理化学主要公式

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 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 ) = ∑A A B /n n 体积分数 / y B m,B B * =V ?∑* A V y A m ,A 式中∑A A 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。∑*A A 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 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=B B 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 ,∑=B B 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。 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

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 (封闭系统不作其她 功) 等压热:Q p =ΔH (封闭系统不作其她 功) 焓的 定义:H =U +pV ; d H =d U +d(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 =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 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 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 C d V ;ΔH =?T C d p 2、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

傅献彩_物理化学主要公式及使用条件总结

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 ) = ∑A A B /n n 体积分数 / y B m,B B * =V ?∑* A V y A m,A 式中∑A A 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。∑*A A 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 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=B B 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 ,∑=B B 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 n R T nb V V an p =-+))(/(22

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高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律:f = k x (x 为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化,赤极g g >,高伟低纬g >g ) 3、求F 1、F 2的合力的公式: θcos 2212221F F F F F ++= 合,两个分力垂直时: 2 221F F F +=合 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围:? F 1-F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件: F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法 5、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f = μN (动的时候用,或时最大的静摩擦力) 说明:①N 为接触面间的弹力(压力),可以大于G ;也可以等于G ;也可以小于G 。 ②μ为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。 大小范围: 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力) 说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力: (1)公式:F=G 2 2 1r m m (适用条件:只适用于质点间的相互作用) G 为万有引力恒量:G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 (2)在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力加速度;r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离地面或天体表面的高度)) a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得: ①天体的质量: ,注意是被围绕天体(处于圆心处)的质量。 2 3 24GT r M π=r GM v =

物理化学公式归纳

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 nRT RT M m pV ==)/( 或 RT n V p pV ==)/(m 此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气 体。 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。 2. 气体混合物 (1) (1) 组成 摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A A B / n n 体积分数 /y B m,B B *=V ?∑*A V y A m ,A 式中∑A A 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。∑* A A 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) (2) 摩尔质量 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=B B 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 ,∑=B B p p 上式适用于任意气体。对于理想气体 V RT n p /B B = 5. 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,称为德华常数。 此式适用于最高压力为几个MPa 的中压围实际气体p ,V ,T ,n 的相互计算。 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 'amb δδδd 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 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。 1. 2. 焓的定义式 2. 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 1 d 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(又称能)变 此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。 pV U H +=2,m 1 d V U nC T ?=?

大学物理化学公式大全

热力学第一定律 功:δW=δW e+δWf (1)膨胀功δWe=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 理想气体得内能与焓只就是温度得单值函数. 热容C=δQ/dT (1)等压热容:C p=δQ p/dT= (?H/?T)p (2)等容热容:Cv=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 -Cv=[p+(?U/?V)T](?V/?T)p (2)理想气体Cp—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=Cp/ 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=(T 1 -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 ==- 实际气体得ΔH与ΔU: ΔU=+ΔH=+ 化学反应得等压热效应与等容热效应得关系:Q p=Q V+ΔnRT 当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=ΔrUm+RT 化学反应热效应与温度得关系: 热力学第二定律 Clausius不等式: 熵函数得定义:dS=δQ R /TBoltzman熵定理:S=klnΩ 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、不作非膨胀功得封闭体系得热力学基本方程:dU=TdS-pdVdH=TdS+Vdp dF=—SdT-pdV dG=-SdT+Vdp (2)Maxwell关系: ==- (3)热容与T、S、p、V得关系: CV=T C p =T Gibbs自由能与温度得关系:Gibbs-Helmholtz公式=-

大学物理化学必考公式总结

物理化学期末重点复习资料

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)=1 1 -γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1 nR -δ(T 1—T 2) 热机效率:η= 2 1 2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=1 21T T T - 焦汤系数: μ J -T =H p T ???? ????=-()p T 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 +∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ? ∑??,+=γ 热力学第二定律

高中物理公式大全总结

高中物理公式、规律汇编表 一、力学公式 1、 胡克定律: F = kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) 2、 重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化) 3 、求F 、 的合力的公式: F=θCOS F F F F 2122212++ 合力的方向与F 1成α角: tg α= 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围: ? F 1-F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件: (1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力 为零。 ∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。 [2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力 (一个力)的合力一定等值反向 ( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件: 力矩代数和为零. 力矩:M=FL (L 为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5、摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f= μN 说明 : a 、N 为接触面间的弹力,可以大于G ;也可以等于G;也可以小于G b 、 μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围: O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明: a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一 定 夹角。 b 、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、 浮力: F= ρVg (注意单位) α F 2 F F 1 θ

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物化公式总结 第一章 气体分子动理论 内容 公式 使用条件 气体分子动理论的基本公式 231mnu P = 23 1 mNu PV = 统计概念 压力和温度的统计概念 )(2 1 2T f mu Et == 统计概念 Boyle-Marriote 定律 PV=C 定T Charles-Gay-Lussac 定律 T C V t '= 定P Avogadro 定律 同温同压下,同体积的各种气体所含有的分子个数相同 理想气体状态方程式 nRT RT M m pV ==)/( RT n V p pV ==)/(m p ,V ,T ,n ——Pa ,m 3,K ,mol R =8.3145J · mol -1 · K -1 T Nk PV nRT PV B == ( L R k L N n B = = ) 此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气 体 Dalton 分压定律 i mix i x N N P P P P P ==++=...... 21 任意气体,T,V 一定 对于理想气体V RT n p /B B = Amagat 分体积定律 i i Vx V V V V =++= (21) 任意气体,T ,P 一定 分子平均平动能与温度关系 T k E B t 2 3 =

摩尔气体常数 113145.6)()(00 -?-?==→→K mol J R T PV PV P m P Maxwell 速率分布定律 2 25.1)2exp()2(4)(v kT mv kT m v f -=π 三个统计 平均值 最概然速率 M RT m T k v B m 22== 数学平均速率 m kT v a π8= 231mnu P = 根均方速率 m kT u π3= 分子平均动能的分布 dE kT E kT N dN kT E N N kT E N N E E E E )exp()exp()exp(2111-= ?-=∞→∞→-=∞→ 气体分子在重力场中的分布 ??? ??=?? ? ??=??? ??=??? ??=kT mgh n n kT mgh kT mgh p p RT Mgh p p -exp -exp -exp -exp 00000ρρ 0~h 的高度T 不变 液体中有悬浮颗粒(悬浮颗粒:.,,V m ρ) ))(0() 1()1(00 0kT gh m n n m m m Vg mg ** =-=- =-ρ ρ ρ ρρ

2017人教版高中物理公式详细大全

人教版高考复习——物理公式大全 一、质点的运动------直线运动 (一)匀变速直线运动 1、平均速度(定义式):t s v = ; 2、有用推论:as v v t 22 02 =-; 3、中间时刻速度:2 02 t t v v v v += =; 4、末速度:at v v t +=0; 5、中间位置速度:22 202 t s v v v +=; 6、位移:20021 2at t v t v v t v s t +=?+= ?=; 7、加速度:t v v a t 0 -={以0v 为正方向,a 与0v 同向(加速)0>a ;反向则0

物化总结

物化总结

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= -pedV 恒外压过程:W= -pe ΔV 可逆过程: W=nRT 1221ln ln p p nRT V V = 2、热效应、焓 等容热:QV =ΔU (封闭系统不作其他功) 等压热:Qp =ΔH (封闭系统不作其他功) 焓的定义:H=U+pV ; dH=dU+d(pV) 焓与温度的关系:ΔH= ?2 1 d 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:Cp=a+bT+c’T2 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= ?-pedV 等容过程:W=0 ; Q=ΔU=?T C d V; ΔH= ?T C d p 等压过程:W=-peΔV ; Q=ΔH=?T C d p; ΔU= ?T C d V 可逆绝热过程: Q=0 ; 利用p1V1γ=p2V2γ求出T2, W=ΔU=?T C d V;ΔH=?T C d p 不可逆绝热过程:Q=0 ; 利用CV(T2-T1)=-pe(V2-V1)求出T2, W=ΔU=?T C d V ;ΔH= ?T C d p 2、相变化 可逆相变化:ΔH=Q=nΔ_H; W=-p(V2-V1)=-pVg=-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 θ θν? = ?∑ 反应热与温度的关系—基尔霍夫定律:

物理化学重点超强总结归纳

第一章热力学第一定律 1、热力学三大系统: (1)敞开系统:有物质和能量交换; (2)密闭系统:无物质交换,有能量交换; (3)隔绝系统(孤立系统):无物质和能量交换。 2、状态性质(状态函数): (1)容量性质(广度性质):如体积,质量,热容量。 数值与物质的量成正比;具有加和性。 (2)强度性质:如压力,温度,粘度,密度。 数值与物质的量无关;不具有加和性,整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。 特征:往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡: (1)热平衡:没有热隔壁,系统各部分没有温度差。 (2)机械平衡:没有刚壁,系统各部分没有不平衡的力存在,即压力相同 (3)化学平衡:没有化学变化的阻力因素存在,系统组成不随时间而变化。 (4)相平衡:在系统中各个相(包括气、液、固)的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式: ?U = Q + W Q为吸收的热(+),W为得到的功(+)。

12、在通常温度下,对理想气体来说,定容摩尔热容为: 单原子分子系统 ,V m C =32 R 双原子分子(或线型分子)系统 ,V m C =52R 多原子分子(非线型)系统 ,V m C 6 32 R R == 定压摩尔热容: 单原子分子系统 ,52 p m C R = 双原子分子(或线型分子)系统 ,,p m V m C C R -=,72 p m C R = 多原子分子(非线型)系统 ,4p m C R = 可以看出: ,,p m V m C C R -= 13、,p m C 的两种经验公式:,2p m C a bT cT =++ (T 是热力学温度,a,b,c,c ’ 是经 ,2' p m c C a bT T =++ 验常数,与物质和温度范围有关) 14、在发生一绝热过程时,由于0Q δ=,于是dU W δ= 理想气体的绝热可逆过程,有:,V m nC dT pdV =- ? 22 ,11 ln ln V m T V C R T V =- 21,12ln ,ln V m p V C Cp m p V ?= ,,p m V m C pV C γγ=常数 =>1. 15、-焦耳汤姆逊系数:J T T =( )H p μ??- J T μ->0 经节流膨胀后,气体温度降低; J T μ-<0 经节流膨胀后,气体温度升高; J T μ-=0 经节流膨胀后,气体温度不变。 16、气体的节流膨胀为一定焓过程,即0H ?=。 17、化学反应热效应:在定压或定容条件下,当产物的温度与反应物的温度相同而在反应过程中只做体积功不做其他功时,化学反应所 吸收或放出的热,称为此过程的热效应,或“反应热”。 18、化学反应进度:()()() n B n B B ξ ν-= 末初 (对于产物v 取正值,反应物取负值) 1ξ=时,r r m U U ξ ??= ,r r m H H ξ ??= 19、(1)标准摩尔生成焓(0 r m H ?):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,为该物质的 标准摩尔生成焓。 (2)标准摩尔燃烧焓(0 c m H ?):在标准压力和指定温度下,单位物质的量的某种物质被氧完全氧化时的反应焓,为该物质的标 准摩尔燃烧焓。 任意一反应的反应焓0 r m H ?等于反应物燃烧焓之和减去产物燃烧焓之和。 20、反应焓与温度的关系-------基尔霍夫方程

大学物理化学公式集[整理版]9页word文档

大学物理化学公式集 热力学第一定律 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)=1 1 -γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1 nR -δ(T 1—T 2) 热机效率:η= 2 1 2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=1 21 T T T - 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 +∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ? ∑??,+=γ 热力学第二定律 Clausius 不等式:0T Q S B A B 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:A =U —TS Gibbs 自由能定义:G =H -TS 热力学基本公式:

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