物理化学(上)主要公式及使用条件.docVIP

物理化学主要公式及使用条件 第一章 气体的pVT关系 主要公式及使用条件 理想气体状态方程式 或 式中p，V，T及n单位分别为Pa，m3，K及mol。 称为气体的摩尔体积，其单位为m3 · 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。 气体混合物 组成 摩尔分数 yB (或xB) = 体积分数 式中 为混合气体总的物质的量。表示在一定T，p下纯气体A的摩尔体积。为在一定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。 摩尔质量 式中 为混合气体的总质量，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） 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。为B气体在混合气体的T，p下，单独存在时所占的体积。 道尔顿定律 pB = yBp， 上式适用于任意气体。对于理想气体 阿马加分体积定律 此式只适用于理想气体。 范德华方程 式中的单位为Pa · m6 · mol-2，b的单位为m3 · mol-1，和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。 维里方程 及 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。 压缩因子的定义 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。 热力学第一定律 主要公式及使用条件 热力学第一定律的数学表示式 或 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 pamb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。 焓的定义式 焓变 （1） 式中为乘积的增量，只有在恒压下在数值上等于体积功。 （2） 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。 热力学能(又称内能)变 此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程。 恒容热和恒压热 热容的定义式 （1）定压热容和定容热容 （2）摩尔定压热容和摩尔定容热容 上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。 （3）质量定压热容（比定压热容） 式中m和M分别为物质的质量和摩尔质量。 （4） 此式只适用于理想气体。 （5）摩尔定压热容与温度的关系 式中, b, c及d对指定气体皆为常数。 （6）平均摩尔定压热容 摩尔蒸发焓与温度的关系 或 式中 = (g) —(l)，上式适用于恒压蒸发过程。 体积功 （1）定义式 或 （2） 适用于理想气体恒压过程。 （3） 适用于恒外压过程。 （4） 适用于理想气体恒温可逆过程。 （5） 适用于为常数的理想气体绝热过程。 9. 理想气体可逆绝热过程方程 上式中，称为热容比（以前称为绝热指数），适用于为常数，理想气体可逆绝热过程p，V，T的计算。 10. 反应进度 上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况，，为反应前B的物质的量。为B的反应计量系数，其量纲为一。的量纲为mol。 11. 标准摩尔反应焓 式中及分别为相态为的物质B的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。上式适用于=1 mol，在标准状态下的反应。 12. 与温度的关系 式中 ，适用于恒压反应。 13. 节流膨胀系数的定义式 又称为焦耳-汤姆逊系数。 热力学第二定律 主要公式及使用条件 热机效率 式中和分别为工质在循环过程中从高温热源T1吸收的热量和向低温热源T2放出的热。W为在循环过程中热机中的工质对环境所作的功。此式适用于在任意两个不同温度的热源之间一切可逆循环过程。 卡诺定理的重要结论 任意可逆循环的热温商之和为零，不可逆