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第1章第零定律与物态方程
一、基本要点公式及其适用条件
1.系统的状态和状态函数及其性质
系统的状态—就是系统物理性质和化学性质的综合表现,它采用系统的宏观性质来描
述系统的状态,系统的宏观性质,也称为系统的述系统的状态,系统的宏观性质,也称为系统的状态函数状态函数。
系统的宏观性质(状态函数)—就是由大量(摩尔级)的分子、原子、离子等微观粒
子组成的宏观集合体所表现出的集团行为,简称子组成的宏观集合体所表现出的集团行为,简称热力学性质热力学性质或“热力学函数”如p、V、
T、U、H、S、A、G等。
Zfx,yZ
=()表示一定量、组成不变的均相系统,其任意宏观性质()是另两个独立宏观性
x,yZ
质()的函数。状态函数具有五个数学特征:
(1),状态函数改变量只决定于始终态,与变化过程途径无关。
(2),状态函数循环积分为零,这是判断Z是否状态函数
的准则之一。
(3),系Z的全微分表达式
(4),系Z的Euler规则,即微分次序不影响微分结果。
(5),系Z、x、y满足循环式,亦称循环规则。
2.热力学第零定律即热平衡定律:
当两个物态A和B分别与第三个物体C处于热平衡,则A和B之间也
TtTKK。t
必定彼此处于热平衡。=+273.15,是理是理想气想气体体绝对温标绝对温标,,以以为单位是理是理想气想气
绝对温标与摄氏温标在每一度大小是一样的,只是绝对温标的零度取在摄氏温标的
pVp=0
-273.15℃处,可以看出,有了绝对温标的概念后,只需确定一个固定参考点(),依国
0
际计量大会决定,这个参考点选取在纯水三相点,并人为规定其温度正好等于273.16K。
3.理想气态方程及其衍生式为:
p、V、T、n3
;式中单位分别为Pa、m、K、mol;
-1-1V3-1-3
R=8.314J·mol·K,为气体摩尔体积,单位为m·mol,ρ为密度单位kg·m,M为
m
分子量。此式适用于理想气或近似地适用于低压气。
4.理想混合气基本公式
(1)平均摩尔质量;式中M和y分别为混合气中任一组份
BB
B的摩尔质量与摩尔分数。此式既适用于各种混和气,也适用于液态或固态等均相系统的平
均摩尔质量计算。
(2)道尔顿定律;这里p只作为组份B单独存在时产生的压力。
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