热力学学习技巧之公式大全

第一章 化学热力学基础 公式总结1.体积功 We = －Pe △V2．热力学第一定律的数学表达式 △U = Q + W 3．n mol 理想气体的定温膨胀过程.定温可逆时：Wmax=-Wmin=4.焓定义式 H = U + PV在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定容过程 Qv = △U在封闭体系中，W ′= 0，体系发生一定压过程 Qp = H2 – H1 = △H5.摩尔热容 Cm ( J ·K-1·mol-1 ): 定容热容 CV（适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 定容过程适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ）定压热容 Cp⎰=∆21,T T m p dTnC H （适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W ′=0 的定压过程适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ）单原子理想气体： Cv,m = 1.5R , Cp,m = 2.5R1221ln lnP PnRT V V nRT =nCC m =⎰=∆21,T T m V dTnC U双原子理想气体： Cv,m = 2.5R , Cp,m = 3.5R 多原子理想气体： Cv,m = 3R , Cp,m = 4RCp,m = Cv,m + R6.理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W 和ΔS 的总结7.定义:△fHm θ(kJ ·mol-1)-- 标准摩尔生成焓△H —焓变； △rHm —反应的摩尔焓变 △rHm θ—298K 时反应的标准摩尔焓变；△fHm θ(B)—298K 时物质B 的标准摩尔生成焓； △cHm θ(B) —298K 时物质B 的标准摩尔燃烧焓。

8.热效应的计算由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = ∑νB △fH θm ,B 由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = -∑νB △cH θm ,B 9.Kirchhoff （基尔霍夫） 方程△rHm (T2) = △rHm (T1) + 如果 ΔCp 为常数，则△rHm (T2) = △rHm (T1) + △Cp ( T2 - T1)10.热机的效率为 dTC p T T ⎰∆21121211Q QQ Q Q QW+=+=-=η对于卡诺热机 1211Q Q Q Q W R +=-=η= 可逆循环过程< 不可逆循环过程11.熵变定义式 (体系经历一可逆过程的热温商之和等于该过程的熵变.)12.热力学第二定律的数学表达式(不等式中, “ > ”号表示不可逆过程 , “ = ” 号表示可逆过程 “ T ”—环境温度 , 对可逆过程也是体系温度. )13.熵增原理 (孤立体系的熵永不减少) △S 孤立 ≥ 0 > 不可逆过程, 自发过程 = 可逆过程, 体系达平衡.对于封闭体系△S 孤立 = △S 封闭 + △S 环境 ≥ 0 > 不可逆过程, 自发过程 = 可逆过程, 体系达平衡14.定温定压的可逆相变15.化学反应熵变的计算 △rS θm = ∑νBS θm ,B16.△rH θm 和△rS θm 与温度的关系：△rH θ m (T2) = △rH θ m (T1) +△rS θ m (T2) = △rS θ m (T1) +121T T T -=02211≤+T Q T Q RBAA B TQS S S )(δ⎰=-=∆∑≥∆ii iT Q S )(δTQdS δ≥环体环环环境T Q T Q S -==∆相变，相变T H n S m ∆=∆dTC p T T ⎰∆21d TTC p T T ∆⎰21。

物理高中热学公式1. 热力学第一定律：ΔU = Q + W，其中ΔU为内能变化，Q为系统与外界交换的热量，W为系统所做的功。

2. 热力学第二定律：ΔS = Q/T，其中ΔS为系统熵的变化，Q为热量，T为温度。

3. 热容：C = Q/ΔT，其中C为热容，Q为系统吸收或释放的热量，ΔT为温度变化量。

4. 比热容：c = C/m，其中m为物体的质量。

5. 热传导定律：Q = kAΔT/x，其中Q为热量，k为热导率，A为面积，ΔT为温度差，x为导热距离。

6. 热辐射定律：P = σA(T^4 – T0^4)，其中P为单位时间内辐射的能量，σ为斯蒂芬—玻尔兹曼常数，A为发射体参考面积，T为发射体温度，T0为参考温度。

7. 热力学循环效率：η = (W净 / Q热) × 100%，其中W净为系统净工作量，Q热为系统吸收的热量。

8. 热力学效率公式：η = (T1 – T2) / T1，其中T1为热源温度，T2为冷源温度。

9. 热平衡方程：m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2，其中m为物体的质量，c为比热容，ΔT为温差。

10. 热力学势公式：G = H – TS，其中G为吉布斯自由能，H为焓，T为温度，S为熵。

11. 熵变公式：ΔS = Qrev / T，其中ΔS为系统的熵变，Qrev为可逆过程吸放热量，T为温度。

12. 等温过程：Q = W，即等温过程中外界对系统所做的功等于系统吸收的热量。

13. 等体过程：W = 0，即等体过程中系统不做功，热量全部转化为内能。

14. 等压过程：W = PΔV，即等压过程中外界对系统所做的功等于压力乘以体积的变化量。

15. 等焓过程：Q = ΔH，即等焓过程中外界与系统的热交换量等于系统焓的变化量。

热力学公式总结
一、热力学第一定律
热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，表明在一个封闭系统中，能量不能被创造或毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

公式如下：
ΔU = Q + W
其中，ΔU表示系统内能的改变，Q表示系统吸收或释放的热量，W表示系统对外界所做的功。

二、热力学第二定律
热力学第二定律表明，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。

公式如下：
dS/dt ≥ 0
其中，S表示系统的熵，dS/dt表示熵的变化率。

如果dS/dt大于0，则表
示熵增加，如果dS/dt等于0，则表示熵不变。

三、理想气体状态方程
理想气体状态方程表示理想气体的压力、体积和温度之间的关系。

公式如下：PV = nRT
其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表
示气体常数，T表示气体的温度（以开尔文为单位）。

四、热力学第三定律
热力学第三定律表明，绝对零度不能通过有限的降温过程达到。

公式如下：ΔS(T→0) = 0
其中，ΔS表示系统熵的变化，T表示温度。

这个公式表明在绝对零度时，
系统的熵为零。

热力学计算公式整理热力学是研究物质的热与能的转化关系的学科，是广泛应用于化学、物理、工程等领域的重要理论基础。

在热力学计算中，有一系列公式被广泛应用于热力学参数的计算和分析。

1.热力学基本方程：对于一个热力学系统，其内部能量U可以由其热力学状态变量来表示，常用的基本方程有：U=TS-PV+μN其中，U为内部能量，T为温度，S为熵，P为压力，V为体积，μ为化学势，N为摩尔数。

2.热力学函数的计算：(1)焓（H）的计算公式：H=U+PV其中，H为焓，U为内部能量，P为压力，V为体积。

(2)外界对系统做的功（W）计算公式：W=-∫PdV其中，W为功，P为压力，V为体积，积分为从初态到末态的过程。

(3)熵（S）的计算公式：dS=dQ/T其中，S为熵，dS为熵的微分，dQ为系统的热量变化，T为温度。

(4) Helmholtz自由能（A）的计算公式：A=U-TS其中，A为Helmholtz自由能，U为内部能量，T为温度，S为熵。

(5) Gibbs自由能（G）的计算公式：G=U-TS+PV其中，G为Gibbs自由能，U为内部能量，T为温度，S为熵，P为压力，V为体积。

3.热力学热力学参数的计算：(1)热容的计算公式：Cv=(∂U/∂T)V其中，Cv为定容热容，∂U/∂T为导数，V为体积。

Cp=(∂H/∂T)P其中，Cp为定压热容，∂H/∂T为导数，P为压力。

(2)趋近于绝对零度时的熵变ΔS的计算公式：ΔS = Cvln(T2/T1) + Rln(V2/V1)其中，ΔS为熵的变化，Cv为定容热容，T2和T1为温度的变化，R 为气体常数，V2和V1为体积的变化。

(3)等温过程中的吸热计算公式：q=ΔH=nCpΔT其中，q为吸热，ΔH为焓的变化，n为物质的摩尔数，Cp为定压热容，ΔT为温度的变化。

(4)等温过程中的做功计算公式：w=-ΔG=PΔV其中，w为做功，ΔG为Gibbs自由能的变化，P为压力，ΔV为体积的变化。

高中物理公式及知识点汇总-热学高中物理中，热学是一个重要的领域，涉及到热传导、热膨胀、热力学等内容。

下面我将为大家整理出一些常见的物理公式和知识点。

热力学1. 热力学第一定律（能量守恒定律）:ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做功。

2. 内能的计算公式：ΔU = nCΔT其中，ΔU表示内能的变化，n表示物质的摩尔数，C表示摩尔定容热容，ΔT表示温度的变化。

3. 理想气体状态方程：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。

4. 热力学第二定律（克劳修斯表述）：热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。

5. 熵的变化与热量传递的关系：ΔS = Qrev/T其中，ΔS表示熵的变化，Qrev表示可逆过程中的吸收的热量，T表示温度。

热传导1. 热传导的热流量公式：Q/t = kAΔT/L其中，Q/t表示单位时间内传导的热量，k表示热传导系数，A 表示传热面积，ΔT表示温度差，L表示传热长度。

2. 热传导的热阻公式：R = L/ (kA)其中，R表示热阻，L表示传热长度，k表示热传导系数，A 表示传热面积。

3. 热传导的导热方程：∂Q/∂t = -k∇²T其中，∂Q/∂t表示单位时间内通过单位面积的热流量，k为热传导系数，∇²T表示温度在空间中的二阶偏导数。

热膨胀1. 线膨胀的计算公式：ΔL = αL₀ΔT其中，ΔL表示长度的变化，α表示线膨胀系数，L₀表示初始长度，ΔT表示温度的变化。

2. 面膨胀的计算公式：ΔA = 2αA₀ΔT其中，ΔA表示面积的变化，α表示面膨胀系数，A₀表示初始面积，ΔT表示温度的变化。

3. 体膨胀的计算公式：ΔV = βV₀ΔT其中，ΔV表示体积的变化，β表示体膨胀系数，V₀表示初始体积，ΔT表示温度的变化。

热辐射1. 斯特藩—玻尔兹曼定律：P = εσA(T² - T₀²)其中，P表示单位时间内通过单位面积的辐射功率，ε表示发射率，σ为斯特藩—玻尔兹曼常数，A表示面积，T为温度，T₀为参考温度。

四个热力学基本公式巧记热力学是研究热量与能量转化关系的科学领域。

在热力学中，有四个基本公式是非常重要的，它们为我们揭示了能量守恒、熵的变化以及热量传递的规律。

下面我们将详细介绍这四个热力学基本公式。

1. 热力学第一定律（能量守恒定律）：热力学第一定律是能量守恒的基本原理，它表明能量不会凭空消失或产生。

该定律可以用如下公式表示：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统内部能量的变化，Q表示系统获得的热量，W表示系统对外做的功。

这个公式说明，系统内部能量的变化等于吸收热量减去对外做的功。

2. 热力学第二定律：热力学第二定律描述了热的传递方向性，它表明热永远自高温物体流向低温物体。

同时，这个定律也引入了一个新的热力学量，即熵（entropy）。

熵的变化与热量的传递方向有关，熵增定律是热力学第二定律的核心内容。

3. 热力学第三定律：热力学第三定律是关于温度与熵之间的关系，它表明在绝对零度（0K 或-273.15℃）时，熵的值为零。

这个定律阐述了一个理论上的极限状态，即在绝对零度，物质将具有最低的熵。

4. 熵增定律：熵增定律是描述自然界中系统的熵始终增加的规律。

它指出，孤立系统的熵增总是正值。

这个定律表明了自然界中的不可逆过程，无论在宏观尺度还是微观尺度，熵都会随着时间的推移而增加。

在热力学中，熵的增加被视为对系统的无序度或混乱度的度量。

例如，当将一杯热水倒入温度较低的容器中时，热水的分子会与周围环境的分子相互作用，导致系统的熵增加。

这也是为什么热永远自高温物体流向低温物体的原因，因为这样的过程导致了系统熵的增加，符合热力学第二定律和熵增定律。

这四个热力学基本公式是热力学研究的基石，它们深刻地揭示了能量守恒、热传递以及熵变化的规律。

通过理解和应用这些公式，我们能够更好地理解和预测自然界中能量转化的过程。

同时，我们也能够更好地应用和控制能量转化，以满足人类的各种需求，并促进科学技术的发展。

总之，热力学的四个基本公式为我们提供了在能量守恒、熵的变化和热传递过程中的定量描述和理解工具。

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 ） = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AV y A m ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

Am,*V表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量，∑=BB 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 ，∑=BB 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*/B B V n RT p =此式只适用于理想气体。

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。

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 ) = ∑AA B /n n体积分数/y B m,B B *=V ϕ∑*AVy Am,A式中∑AA 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。

∑*AA 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中∑=BB m m 为混合气体的总质量，∑=BB 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 ，∑=BB 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*/B B V n RT p =此式只适用于理想气体。

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。

工程热力学的公式大全1.热力学第一定律：ΔU=Q-W其中，ΔU代表内能的变化，Q代表系统吸收的热量，W代表系统对外界做功。

2.热力学第二定律：dS≥δQ/T其中，dS代表系统的熵变，δQ代表系统吸收的热量，T代表系统的绝对温度。

该定律表明在孤立系统中熵永不减少。

3.等容过程（内能不变）：Q=ΔU在等容过程中，系统发生的任何热量变化都会完全转化为内能的变化。

4.等压过程（体积不变）：W=PΔV在等压过程中，系统对外界所做的功等于系统内能的变化。

5.等温过程（温度不变）：W = Q = nRT ln(V2/V1)在等温过程中，系统对外界所做的功等于系统从初始状态到最终状态所吸收的热量。

6.等熵过程（熵不变）：Q=-W在等熵过程中，热量变化与对外界的功相等，系统的熵保持不变。

7.热机效率：η=1-(T2/T1)其中，η代表热机的效率，T2和T1分别代表工作物质的工作温度和热源的温度。

8.热泵效率：η=1-(T1/T2)其中，η代表热泵的效率，T1和T2分别代表热源的温度和工作物质的工作温度。

9.卡诺循环热机的效率上限：η=1-(T2/T1)卡诺循环是具有最高效率的热力循环，其效率仅取决于热源和冷源的温度。

10.纯物质气体的理想气体状态方程：PV=nRT其中，P代表压力，V代表体积，n代表物质的摩尔数，R为气体常数，T代表温度。

11.热力学温标：T(K)=T(°C)+273.15将摄氏温度转化为开尔文温标。

这只是一部分常用的工程热力学公式，还有其他更多的公式和关系式在工程热力学中发挥重要作用。

理解和应用这些公式可以帮助我们分析和解决实际工程问题，提高能源利用效率，促进工程技术的发展。

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 ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AV y A m ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

Am,*V表示在一定T ，p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA m ,A V y 为在一定T ，p 下混合之前各纯组分体积的总与。

（2） 摩尔质量∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量，∑=BB 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 ，∑=BB 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*/B B V n RT p =此式只适用于理想气体。

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。

热力学1、热力学第一定律： W + Q = ∆E符号法则： 体积增大,气体对外做功,W 为“一”；体积减小,外界对气体做功,W 为“+”。

气体从外界吸热,Q 为“+”；气体对外界放热,Q 为“-”。

温度升高,内能增量∆E 是取“+”；温度降低,内能减少，∆E 取“一”。

三种特殊情况： (1) 等温变化 ∆E=0， 即 W+Q=0(2) 绝热膨胀或压缩：Q=0即 W=∆E（3）等容变化：W=0 ，Q=∆E2 理想气体状态方程：（1）适用条件：一定质量的理想气体，三个状态参量同时发生变化。

（2） 公式： PV T P V T PV T111222==或恒量 （3） 含密度式：P T P T 111222ρρ= *3、 克拉白龙方程： PV=n RT=M RT μ(R 为普适气体恒量，n 为摩尔数） 4 、 理想气体三个实验定律：（1） 玻马—定律：m 一定，T 不变 P 1V 1 = P 2V 2 或 PV = 恒量（2）查里定律： m 一定，V 不变P T P T 1122= 或 P T =恒量 或 P t = P 0 (1+t 273) (3) 盖·吕萨克定律：m 一定，T 不变V T V T V TV t 112===或恒量或V 0 (1+t 273)注意：计算时公式两边T 必须统一为热力学单位，其它两边单位相同即可。

光学1、折射率：ri n sin sin =（i ，真空中的入射角；r ，介质中的折射角） vc n =（c ，真空中光速。

v ，介质中光速） 2、全反射临界角：n C 1arcsin= （条件，光线从光密介质射向光疏介质；入射角大于临界角）3、波长、频率、和波速的关系：λυ=c4、光子能量：υh E =（h ，普朗克常量，h =6.63×1034JS ，υ，光的频率）5、爱因斯坦光电方程：W h mv -=υ22极限频率：h W =0υ。

热力学热传导公式整理热传导是热力学中一个重要的概念，它描述了热量如何通过导体传递的过程。

在实际应用中，我们经常需要计算热传导的速率和相关参数。

为了更好地理解和应用热传导，下面将对热力学热传导公式进行整理和归纳。

1. 热传导定律热传导定律是描述热传导速率与温度梯度之间关系的基本规律。

它可以用以下公式表示：q = - k * A * △T / l其中，q表示单位时间内通过导体传递的热量，k表示导热系数，A 表示导热面的面积，△T表示温度差，l表示传热路径的长度。

2. 导热系数导热系数k是一个物质性质参数，它描述了单位时间内单位面积的温度梯度下热量传递的速率。

不同物质的导热系数不同，常用的单位是瓦特/米·开尔文（W/m·K）。

3. 热阻和热导率在热传导中，我们还经常遇到热阻和热导率这两个概念。

热阻R描述了导热材料对热传导的阻碍程度，可以用以下公式表示：R = l / (k * A)其中，l表示传热路径的长度，k表示导热系数，A表示导热面的面积。

热阻的单位是开尔文/瓦特（K/W）。

热导率λ则是导热材料的一种物理属性，它和导热系数k有着简单的关系：λ = k * ρ * Cp其中，ρ表示导热材料的密度，Cp表示导热材料的比热容。

热导率的单位是瓦特/米·开尔文（W/m·K）。

4. 一维热传导公式在一维热传导问题中，我们通常使用以下公式来描述热量随空间分布的变化：q = -λ * S * dT/dx其中，q表示单位时间内通过导体传递的热量，λ表示导热率，S表示传热截面积，dT/dx表示温度在空间上的变化率。

这个公式可以帮助我们计算不同位置的热量传递速率。

5. 多层导热材料热传导在实际问题中，我们经常会遇到多层导热材料的热传导情况。

在这种情况下，可以使用以下公式来计算整个系统的热传导速率：q = (T1 - T2) / (R1 + R2 + R3 + ...)其中，q表示单位时间内通过整个系统传递的热量，T1和T2分别表示系统两侧的温度，R1、R2、R3等表示各个导热材料的热阻。

热力学定律公式一、热力学定律1. 热力学第一定律：能量守恒定律（一次动力学）说明：热力学第一定律，又称能量守恒定律，是物理学中长期研究的定律之一，它解释了发生物理和化学变化时能量的守恒，即变化时物质中不能创造或者毁灭能量，只能以多种形式相互转换。

根据定律，考虑任何物理或化学变化，变化前后所有物质的总能量减少、增加或者保持不变，只要能量不会增加或减少，熵值也就守恒了。

2. 热力学第二定律：温度无差异可降低定律说明：热力学第二定律，又称温度差异可降低定律，主要指非完全开放系统的能量变化。

它描述如果将两种不同温度的物质在同一热源中结合，其能量的差异越大，它们的总热量就越小，而它们最终会趋向同一温度，这个标准温度称为热力学平衡。

3. 热力学第三定律：熵递增定律说明：这条定律表明物质的总体熵（不均匀性）在实验室可以观察到的不动变量范围内，总是递增的，熵的定义是描述一个热动力系统的守恒性的度量的物理量。

熵增加表示热动力系统脱离强有序状态，向混乱状态发展。

4. 热力学第四定律：Carnot定律：说明：Carnot定律是描述热机内热量转换机制规律的物理定律，它描述热机之间的效率。

热机是指可以利用热源能量转化为机械能和其他能源的装置，如发动机和内燃机。

简言之，Carnot定律规定热机的效率只与其温度有关，温度越高，效率越高。

二、热力学的应用1. 热量转换热量的转换由热力学的基本定律来决定，一个系统在能量变化的过程中，不可能出现能量的创造或灭活，变量时形式只会改变，典型的转换过程有热机转换、热泵、制冷机和制热机等，热力学定律是这些机器设计和运行的准则。

2. 热物理学热物理学是用来研究物质性质如热容、熵和热导率与温度、压力之间关系的物理学分支，热量动力学方程以及热容性质、熵和热导率的定义都是热力学定律的重要应用。

3. 热交换热的交换受制于热力学的定律，在热交换的过程中，热量随着能量的流动而流动，热交换要么提供也要么消耗能量，如果两个热源直接隔绝而不交换能量，最终会达到一个平衡温度。

5．梅耶公式：R c c v p =- R c c v p 0''ρ=-0R MR Mc Mc v p ==-6．比热比： vp vp vp Mc Mc c c c c ===''κ1-=κκRc v 1-=κnR c p 外储存能：1．宏观动能：221mc E k =2．重力位能：mgz E p =式中g —重力加速度。

系统总储存能：1．p k E E U E ++=或mgz mc U E ++=2212．gz c u e ++=2213．U E = 或u e =（没有宏观运动，并且高度为零）热力学能变化：1．dT c du v =，⎰=∆21dT c u v适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程 2．)(12T T c u v -=∆适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用定值比热计算） 3．1020121221t c t c dt c dt c dt c u t vmt vmt v t v t t v ⋅-⋅=-==∆⎰⎰⎰适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用平均比热计算）4．把()T f c v =的经验公式代入⎰=∆21dT c u v 积分。

适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用真实比热公式计算） 5．∑∑====+++=ni i i ni i n u m U U U U U 1121由理想气体组成的混合气体的热力学能等于各组成气体热力学能之和，各组成气体热力学能又可表示为单位质量热力学能与其质量的乘积。

6．⎰-=∆21pdv q u适用于任何工质，可逆过程。

7．q u =∆适用于任何工质，可逆定容过程8．⎰=∆21pdv u适用于任何工质，可逆绝热过程。

9．0=∆U适用于闭口系统任何工质绝热、对外不作功的热力过程等热力学能或理想气体定温过程。

10．W Q U -=∆适用于mkg 质量工质，开口、闭口，任何工质，可逆、不可逆过程。

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 ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AV y A m ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

Am,*V表示在一定T ，p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量，∑=BB 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 ，∑=BB 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*/B B V n RT p =此式只适用于理想气体。

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 'a m bδδδd δd U 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。

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 ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AVy Am,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

Am,*V表示在一定T ，p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量，∑=BB 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 ，∑=BB 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。

1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'a m bδδδd δd U 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。

2. 焓的定义式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。