物化各种公式概念总结..doc

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。 三、基本关系式1、体积功的计算 δW= －p外dV 恒外压过程：W= －p外ΔV 定温可逆过程（理想气体）：W=nRT 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 ; ΔH=ΔU+Δ(pV) 焓与温度的关系：ΔH= 3、等压热容与等容热容：热容定义：； 定压热容与定容热容的关系： 热容与温度的关系：Cp，m=a+bT+cT2 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dV 等容过程：W=0 ; Q=ΔU= ; ΔH= 等压过程：W=－peΔV ; Q=ΔH= ; ΔU= 可逆绝热过程：Q=0 ; 利用p1V1γ=p2V2γ求出T2, W=ΔU=;ΔH= CV(㏑T2-㏑T1)=nR(㏑V1-㏑V2)（T与V的关系） Cp(㏑T2-㏑T1)=nR(㏑P2-㏑P1) (T与P的关系) 不可逆绝热过程：Q=0 ; 利用CV(T2-T1)=－p外(V2-V1)求出T2, W=ΔU=;ΔH= 2、相变化 可逆相变化：ΔH=Q=nΔH； Ｗ＝－p(V2-V1)=－pVg=－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） “=”可逆；“＞”不可逆 三、熵（0k时任何纯物质的完美结晶丧子为0） 1、熵的导出：卡若循环与卡诺定理（页52 2、熵的定义： 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 熵变的计算 （1）理想气体等温过程： （2）理想气体等压过程： （3）理想气体等容过程： （4）理想气体pTV都改变的过程： （5）可逆相变化过程： （6）化学反应过程： 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，ΔGT,p≤0 ；自发、平衡 3、热力学重要关系式：dU=TdS-pdV；dH=TdS+Vdp 【页72】 dA=-SdT- pdV；dG=-SdT+Vdp 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：dA=-SdT- pdV；dG=-SdT+ Vdp （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： （4）ΔG与温度的关系 ΔG=ΔH-TΔS ，设ΔH、ΔS不随温度变化。 第三章化学势 1、化学势的定义。物理意义：决定物质传递方向的限度的强度因素。 ；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。（又称偏摩尔量。1、只有系统的容量性质才有偏摩尔量，故系统强度性质没有偏摩尔量【页8有两种性质定义】2、只有在定稳T，定压P下才成为偏摩尔量） 2、化学势的应用 在等温等压不作其他功时，＜0自发；＝0平衡；＞0逆向自发 3、化学时表示式 理想气体： 纯固体和纯液体： 拉乌尔定律和亨利定律 1、拉乌尔定律 pA=p*xA（溶液中该物质蒸汽压=纯该物质蒸汽压*溶液中该物质物质量分数【理想】） 适用于液态混合物和溶液中的溶剂。 2、亨利定律 pB=kx,xB（与溶液平衡的溶质蒸汽的分压=亨利系数*溶质在溶液中的摩尔分数）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 标准态为：同温下的液态纯溶剂。 2、真实液态混合物 标准态为：同温下的液态纯溶剂。 3、理想稀溶液 溶剂： 标准态为：同温下的液态纯溶剂。 溶质： 标准态为：同温下xB=1且符合亨利定律的溶质。 4、真实溶液 溶剂： ；ax,A=fx,A x; 标准态为：同温下的液态纯溶剂。 溶质： ; ax,B=γx,B xB; 标准态为：同温下xB=1且符合亨利定律的溶质。 ; ab,B=γb,B bB; 标准态为：同温下bB=1且符合亨利定律的溶质。