物理化学知识点归纳
- 格式:pdf
- 大小:252.46 KB
- 文档页数:30
第二章热力学第一定律内容摘要热力学第一定律表述热力学第一定律在简单变化中的应用 热力学第一定律在相变化中的应用 热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述U Q W ∆=+ dU Q W δδ=+适用条件:封闭系统的任何热力学过程 说明:1、amb W p dV W '=-+⎰2、U 是状态函数,是广度量W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式 过 程WQΔUΔH理想气体自由膨胀理想气体等温可逆-nRTln (V 2/V 1); -nRTln (p 1/p 2) nRTln (V 2/V 1);nRTln (p 1/p 2)0 0等 容任意物质0 ∫nCv.mdT ∫nCv.mdT ΔU+V Δp 理想气体 0 nCv.m △T nCv.m △T nCp.m △T 等 压任意物质-P ΔV ∫nCp.mdT ΔH -p ΔV Qp 理想气体-nR ΔT nCp.m △TnCv.m △T nCp.m △T 理 想 气 体 绝 热过 程 Cv.m(T 2-T 1);或nCv.m △TnCp.m △T可逆 (1/V 2γ-1-1/ V 1γ-1)p 0V 0γ/(γ-1)2、基础公式热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2 ● Cp.m / Cv.m=γ理想气体• 状态方程 pV=nRT• 过程方程 恒温:1122p V p V = • 恒压: 1122//V T V T = • 恒容: 1122/ / p T p T =• 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--=111122 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程1、 可逆相变化 Q p =n Δ相变H m W = -p ΔV无气体存在: W = 0有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体ΔU = n Δ相变H m - p ΔV2、相变焓基础数据及相互关系 Δ冷凝H m (T) = -Δ蒸发H m (T)Δ凝固H m (T) = -Δ熔化H m (T) Δ凝华H m (T) = -Δ升华H m (T)(有关手册提供的通常为可逆相变焓)3、不可逆相变化 Δ相变H m (T 2) = Δ相变H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点: 1.判断过程是否可逆;2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤;3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算.4.逐步计算后加和。
物理化学的知识点总结一、热力学1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和传递规律的科学。
热力学的基本概念包括系统、环境、热、功、内能、焓、熵等。
2. 热力学第一定律热力学第一定律描述了能量守恒的原理,即能量可以从一个系统转移到另一个系统,但总能量量不变。
3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了能量转化的方向性,熵的增加是自然界中不可逆过程的一个重要特征。
4. 热力学第三定律热力学第三定律表明在绝对零度下熵接近零。
此定律是热力学的一个基本原理,也说明了热力学的某些现象在低温下会呈现出独特的特性。
5. 热力学函数热力学函数是描述系统状态和性质的函数,包括内能、焓、自由能、吉布斯自由能等。
二、化学热力学1. 热力学平衡和热力学过程热力学平衡是指系统各个部分之间没有宏观可观察的能量传输,热力学过程是系统状态发生变化的过程。
2. 能量转化和热力学函数能量转化是热力学过程中的一个重要概念,热力学函数则是描述系统各种状态和性质的函数。
3. 热力学理想气体理想气体是热力学研究中的一个重要模型,它通过状态方程和理想气体定律来描述气体的性质和行为。
4. 热力学方程热力学方程是描述系统热力学性质和行为的方程,包括焓-熵图、温度-熵图、压力-体积图等。
5. 反应焓和反应熵反应焓和反应熵是化学热力学研究中的重要参数,可以用来描述化学反应的热力学过程。
三、物质平衡和相平衡1. 物质平衡物质平衡是研究物质在化学反应和物理过程中的转化和分配规律的一个重要概念。
2. 相平衡相平衡是研究不同相之间的平衡状态和转化规律的一个重要概念,包括固相、液相、气相以及其之间的平衡状态。
3. 物质平衡和相平衡的研究方法物质平衡和相平衡的研究方法包括热力学分析、相平衡曲线的绘制和分析、相平衡图的绘制等。
四、电化学1. 电解质和电解电解质是能在水溶液中发生电离的化合物,电解是将电能转化为化学能或反之的过程。
2. 电化学反应和电势电化学反应是在电化学过程中发生的化学反应,电势是描述电化学系统状态的一个重要参数。
物理化学复习知识点第⼀章热⼒学第⼀定律1.基本概念 1.1体系和环境系统(System )-被划定的研究对象称为系统。
环境(surroundings )-与系统密切相关、有相互作⽤或影响所能及的部分称为环境。
1.2状态函数*状态函数——由系统的状态确定的系统的各种热⼒学性质称为系统的状态函数。
*它具有以下特点:(1)状态函数是状态的单⼀函数。
(2)系统的状态发⽣变化,状态函数的变化值取决于系统始、终态。
与所经历的途径⽆关。
(3)状态函数的微⼩变化,在数学上是全微分。
(4)不同状态函数的集合(和、差、积、商)也是状态函数。
1.3体积功功(work )--系统与环境之间传递的除热以外的其它能量都称为功,⽤符号W 表⽰。
体积功就是体积膨胀或缩⼩所做的功。
系统对环境作功,W <0 环境对体系作功,W >0 1.4可逆过程(下)1.5各种热⼒学函数(U, H, Q,W)U 和H 是状态函数,Q 和W 不是状态函数。
1.6标准摩尔⽣成焓概念在标准压⼒下,反应温度时,由最稳定的单质合成标准状态下⼀摩尔物质的焓变,称为该物质的标准摩尔⽣成焓,⽤下述符号表⽰:(物质,相态,温度)2 体系和环境 2.1 体系(系统)*敞开系统(open system )系统与环境之间既有物质交换,⼜有能量交换。
*封闭系统(closed system )系统与环境之间⽆物质交换,但有能量交换。
*孤⽴系统(isolated system )系统与环境之间既⽆物质交换,⼜⽆能量交换。
热⼒学上有时把系统和环境加在⼀起的总体看成是孤⽴系统。
2.2状态函数体系的⼀些性质,其数值仅取决于体系所处的状态,⽽与体系的历史⽆关;它的变化值仅取决于体系的始态和终态,⽽与变化的途径⽆关。
具有这种特性的物理量称为状态函数。
对于循环过程:所有状态函数的改变值均为零 2.3可逆过程体系经过某⼀过程从状态(1)变到状态(2)之后,如果能使体系和环境都恢复到原来的状态⽽未留下任何永久性的变化,则该过程称为热⼒学可逆过程。
高三物理化学知识点总结一、物理知识点总结1. 力学(1) 牛顿运动定律:第一定律、第二定律、第三定律(2) 动量和冲量:动量定理、冲击力(3) 万有引力:万有引力定律、行星运动定律(4) 静力学:平衡条件、弹力、浮力2. 热学(1) 温度与热量:温度计、热力学第一定律、理想气体状态方程(2) 相变和热力学循环:相变概念、相变热、理想气体的等温过程、绝热过程3. 光学(1) 光的反射和折射:光的反射定律、光的折射定律、全反射(2) 光的波动性和粒子性:干涉、衍射、光的波长和频率、光电效应(3) 光的成像:薄透镜成像公式、眼睛的调节、光学仪器4. 电学(1) 静电学:电荷守恒定律、库仑定律、电场、电势、静电场与导电体(2) 电流和电阻:欧姆定律、电阻和电阻率、电功率、电路中的串并联、电流计和电压计的使用(3) 磁学:磁场、安培定律、负载线圈、电磁感应、电磁感应定律、自感和互感、变压器二、化学知识点总结1. 原子结构(1) 物质的组成:元素、化合物、混合物(2) 原子结构:原子的组成、元素的周期律、化学键2. 化学反应(1) 反应速率:速率常数、反应级数、活化能(2) 化学平衡:平衡常数、反应的移动方向、浓度对平衡的影响、温度与平衡(3) 酸碱中和:酸碱指示剂、中和滴定、pH值与酸碱度3. 化学能量(1) 反应热:焓变、焓变的计算、化学能量的利用(2) 化学能量与化学反应速率:活化能、催化剂4. 物质变化与电化学(1) 氧化还原反应:氧化还原电位、电解、电池、电解质溶液、农药与抗菌药5. 有机化学(1) 烃类:烷烃、烯烃、炔烃(2) 醇、醚和酚:醇的性质、酸碱性、脂肪醇、醚的制备(3) 醛和酮:醛酮的分类、性质、氧化还原、酮醇互变(4) 脂肪酸和脂类:酯的制备、皂化反应、脂肪酸的鉴别、脂类的性质结语高三物理化学知识点总结仅对常见的知识点进行了概述,通过系统学习和练习,可以更深入地理解和掌握这些知识点。
物理化学知识点归纳物理化学是化学学科的一个重要分支,它综合运用物理学的原理和方法来研究化学现象和过程。
以下是对物理化学一些重要知识点的归纳:一、热力学第一定律热力学第一定律,也就是能量守恒定律,表明能量可以在不同形式之间转换,但总量保持不变。
在热力学中,通常用公式△U = Q + W来表示,其中△U 是系统内能的变化,Q 是系统吸收或放出的热量,W 是系统对外做功或外界对系统做功。
例如,在一个绝热容器中进行的化学反应,如果体系对外做功,那么内能就会减少;反之,如果外界对体系做功,内能就会增加。
二、热力学第二定律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:不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。
熵(S)的概念在热力学第二定律中至关重要。
对于一个孤立系统,熵总是增加的,这意味着系统总是朝着更加混乱和无序的方向发展。
比如,混合气体自发扩散后,不会自动分离回到初始状态,因为这个过程熵增加了。
三、热力学第三定律热力学第三定律指出,绝对零度(0K)时,纯物质完美晶体的熵值为零。
这一定律为计算物质在不同温度下的熵值提供了基准。
四、化学平衡化学平衡是指在一定条件下,可逆反应中正逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再随时间改变的状态。
平衡常数(K)是衡量化学平衡的重要参数。
对于一个一般的化学反应 aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数 K 的表达式为:K = C^cD^d / A^aB^b (其中方括号表示物质的浓度)。
影响化学平衡的因素包括温度、浓度、压强等。
例如,对于吸热反应,升高温度会使平衡向正反应方向移动;增加反应物浓度,平衡也会向正反应方向移动。
五、相平衡相平衡研究的是多相体系中各相的组成、性质以及它们之间的相互转化规律。
相律是描述相平衡体系中自由度、组分数和相数之间关系的定律,其表达式为 F = C P + 2,其中 F 是自由度,C 是组分数,P 是相数。
高中物理化学知识点高三一、力学知识点1. 牛顿运动定律牛顿第一定律:物体在没有受到外力作用时,静止物体将保持静止,运动物体将保持匀速直线运动。
牛顿第二定律:当物体受到外力作用时,物体的加速度正比于作用力,反比于物体质量。
牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等,方向相反。
2. 动量和能量动量:物体的动量定义为物体质量乘以速度,动量守恒定律指出,在没有外力作用下,物体的总动量保持不变。
动能:物体的动能定义为物体的质量乘以速度的平方的一半,动能定理指出,物体的动能等于所受合外力做功的数量。
3. 万有引力和牛顿定律万有引力定律:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
牛顿定律:根据牛顿引力定律,行星绕太阳的运动可以用行星的质量和太阳的质量、行星到太阳的距离来描述。
二、热力学知识点1. 温度、热量和热传导温度:物体的温度是物体内部微观运动的平均动能。
热量:物体之间由于温度差异而传递的能量叫做热量。
热传导:热量通过物体内部的分子或原子之间的碰撞传递。
2. 热力学第一定律热力学第一定律:能量守恒定律,能量可以从一个系统转移到另一个系统,可以从一个形式转化为另一个形式,但总能量守恒。
3. 热力学第二定律热力学第二定律:热量永远不能从低温物体自发地传递到高温物体,而是自发地从高温物体传递到低温物体,熵增定律是热力学第二定律的一个表述。
三、电磁学知识点1. 静电学库仑定律:物体上的静电力与物体所带电荷的大小成正比,与物体间的距离的平方成反比。
电场:物体周围存在电场,电荷在电场中受到力的作用。
2. 电流和电阻电流:电荷在单位时间内通过导体的数量。
电阻:导体对电流流动的阻力。
3. 磁场和电磁感应磁场:磁体或电流在周围产生的力场。
电磁感应:当导体中的磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势。
四、化学知识点1. 元素周期表元素周期表:将元素按照原子序数和相似性分类的表格,包含了各种元素的基本信息。
物理化学知识点物理化学知识点概述1. 热力学定律- 第零定律:如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态,那么这两个系统之间也处于热平衡状态。
- 第一定律:能量守恒,系统内能量的变化等于热量与功的和。
- 第二定律:熵增原理,自然过程中熵总是倾向于增加。
- 第三定律:当温度趋近于绝对零度时,所有纯净物质的熵趋近于一个常数。
2. 状态方程- 理想气体状态方程:PV = nRT,其中P是压强,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。
- 范德瓦尔斯方程:(P + a(n/V)^2)(V - nb) = nRT,修正了理想气体状态方程在高压和低温下的不足。
3. 相平衡与相图- 相律:描述不同相态之间平衡关系的数学表达。
- 相图:例如,水的相图展示了水在不同温度和压强下的固态、液态和气态的平衡关系。
4. 化学平衡- 反应速率:化学反应进行的速度,受温度、浓度、催化剂等因素影响。
- 化学平衡常数:在一定温度下,反应物和生成物浓度之比达到平衡时的常数值。
5. 电化学- 电解质:在溶液中能够产生带电粒子(离子)的物质。
- 电池:将化学能转换为电能的装置。
- 电化学系列:金属的还原性或氧化性排序。
6. 表面与胶体化学- 表面张力:液体表面分子间的相互吸引力。
- 胶体:粒子大小在1到1000纳米之间的混合物,具有特殊的表面性质。
7. 量子化学- 量子力学基础:描述微观粒子如原子、分子的行为。
- 分子轨道理论:通过分子轨道来描述分子的结构和性质。
- 电子能级:原子和分子中电子的能量状态。
8. 光谱学- 吸收光谱:分子吸收特定波长的光能,导致电子能级跃迁。
- 发射线谱:原子或分子在电子能级跃迁时发出特定波长的光。
- 核磁共振(NMR):利用核磁共振现象来研究分子结构。
9. 统计热力学- 微观状态与宏观状态:通过系统可能的微观状态数来解释宏观热力学性质。
- 玻尔兹曼分布:描述在给定温度下,粒子在不同能量状态上的分布。
物理化学知识点归纳物理化学是一门研究物质的宏观和微观性质,以及物质与能量之间相互作用的学科。
它涵盖了广泛的知识领域,包括热力学、量子化学、动力学和电化学等。
以下是一些常见的物理化学知识点的归纳:1.热力学:热力学研究物质的热学性质,包括热力学平衡和热力学过程。
常见的热力学参数有温度、压力和体积等。
熵是热力学中的重要概念,熵表示了系统的无序程度。
2.热力学平衡:热力学平衡是指系统的各个部分之间的相互作用达到均衡状态。
平衡态的特点是宏观和微观性质的不变性。
3.热力学过程:热力学过程是指系统从一个平衡态转变到另一个平衡态的过程。
这些过程可以是可逆过程或不可逆过程。
可逆过程是指系统在过程中可以无限慢地与环境发生热平衡。
4.相变:相变是物质从一个相态转变为另一个相态的过程。
常见的相变有固液相变、固气相变和液气相变等。
相变过程中发生的能量交换可通过熔化热、汽化热等物理量来表征。
5.量子化学:量子化学研究物质的微观结构和性质,包括分子轨道理论、原子轨道理论和量子力学等。
量子力学描述微观粒子的波粒二象性,通过薛定谔方程来描述系统的行为。
6.动力学:动力学研究化学反应的速率和机理,包括反应速率常数、碰撞理论和反应路线等。
它揭示了反应物和产物之间的转化过程。
7.平衡常数:平衡常数是描述化学反应平衡位置的物理量。
它与反应物和产物之间的浓度关系密切相关。
通过平衡常数可以预测反应的方向和平衡位置。
8.化学平衡:化学平衡是指化学反应在一定条件下达到的稳定状态。
在化学平衡中,反应物的浓度与产物的浓度之间建立了一定的比例关系。
9.电化学:电化学研究物质在电学和化学之间的相互转化关系,包括电池、电解和电化学平衡等。
电化学理论揭示了电子在化学反应中的转移和转化过程。
10.光化学:光化学研究光能与物质之间的相互作用,包括光诱导的化学反应和物质对光的吸收和发射等。
光化学反应在生物和环境科学中有重要的应用。
以上只是物理化学领域中的一些常见知识点的归纳,这门学科非常广泛和复杂。
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:1221ln ln p p nRT V V nRT W ==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 T C3、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 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 +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:)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。
一、运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。
物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t ,a用Δv与t 比。
2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。
自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。
中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等a T平方。
3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。
二、力1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。
2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。
3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。
多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。
4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。
三、牛顿运动定律1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。
合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。
2.N、T等力是视重,mg乘积是实重; 超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零四、曲线运动、万有引力1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。
2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。