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物理化学第五版上册公式归纳和知识点整理

物理化学第五版上册公式归纳和知识点整理
物理化学第五版上册公式归纳和知识点整理

定义式:

H=U+pv=U+nRT G=H-TS=A+pv A=U-TS 基本公式: dU=TdS-pdv dH=TdS+vdp dA=-SdT-pdv dG=-SdT+vdp Maxwell 关系式:

s v p s T v p T

T p V S T v p S S p V T S v p T ??????

=- ? ?????????????= ? ?????????????= ? ?????????????=- ? ???????

v p s p

U H C ,C T T ??????== ? ?

??????特征函数:

U(S,v);H(S,p);A(T,v);G(T,p);S(U,v)

等温可逆过程: △U=0,△H=0 W=-nRT ln

p 1 p 2

Q=-W

△A=△G=W 绝热可逆过程: Q=0, γ=

C p,m Cv ,m

,C p,m +C v,m =nR

111122P T P T -γ-γ=

△H=nC p,m (T 2-T 1) △U=n C,m (T 2-T 1) W=△U △S=0

△A=△U-S △T △G=△H-S △T

等外压膨胀: W=-p △V

△H=nCp,m(T 2-T 1) △U=nC,m(T 2-T 1) Q=W+△U

2

1

T p,m T C dT S T

?=?

△A=△U-△(TS) △G=△H-△(TS)

多方可逆:

111122P T P T -γ-γ=

△H=nC p,m (T 2-T 1) △U=nC v,,m (T 2-T 1)

21nR

W (T T )1=

--δ

Raoult 定律:

p A =p A *x A =p A *(1-x B ) p=p A *x A +p B *x B Henry 定律: p=k x,B x B

凝固点降低公式: △T f =k f m B =

()()f B m B k M m A ?? ? ??? MB=()()f f K m B T m A ?? ? ????

Kirchhiff 定律: △r H m (T)=

p

C

dT ?+?常数

其余公式: Cp-Cv=nR

Q

dS=

T

δ

1.可逆热机的效率大于不可逆热机(η≤1)

2.绝热真空(自由)膨胀,自发,△S>0,△A、△G<0,其余都等于0

3.二组分体系最低恒沸点物种数S=2,相态φ=2,独立变量n=0,自由度f=S-φ+n=0

4.保持温度、总压不变,增加惰性气体,效果相当于减压

5.保持温度、总体积不变,增加惰性气体,效果相当于增压

6.平衡常数KpΘ只与温度有关

7.K<1,反应不能自发进行,△G>0;K=1,反应处于平

衡状态,△G=0;K>1,反

应有可能自发进行,△G<0 8.Z<1,真实气体易被压缩;Z>1,真实气体不易被压缩9.化学势越高,反应越容易自发进行

10.二组分系统中相态数最

多只能有3相

11.平均平动能相同即温度

相同

12.三相点的自由度为0,温度、压力、组分均为固定值13.H=U-pv只适用于不做非体积功、等压的封闭系统14.△U=-P e(V2-V1)适用于不做非体积功、恒压、绝热的封闭系统

15.隔离、封闭系统的熵变等于0

16.在等温过程中,系统△A 的减少值≥系统对外做的

17.任何循环过程的△(U、H、S、A、G)全为0 18.理想稀溶液中溶剂服从Raoult定律,溶质服从Henry定律

19.熵变为可逆热温商之和,非状态函数

20.对于封闭系统经历一个不作其他功的等压过程,其热量只决定于系统的始态

和终态

21.等温、等压、不做非体积功的可逆相变,△G=0

定义式:

H=U+pv=U+nRT G=H-TS=A+pv A=U-TS 基本公式: dU=TdS-pdv dH=TdS+vdp dA=-SdT-pdv dG=-SdT+vdp Maxwell 关系式:

s v p s T v p T

T p V S T v p S S p V T S v p T ??????

=- ? ?????????????= ? ?????????????= ? ?????????????=- ? ???????

v p s p

U H C ,C T T ??????== ? ?

??????特征函数:

U(S,v);H(S,p);A(T,v);G(T,p);S(U,v)

等温可逆过程: △U=0,△H=0 W=-nRT ln

p 1 p 2

Q=-W

△A=△G=W 绝热可逆过程: Q=0, γ=

C p,m Cv ,m

,C p,m +C v,m =nR

111122P T P T -γ-γ=

△H=nC p,m (T 2-T 1) △U=n C,m (T 2-T 1) W=△U △S=0

△A=△U-S △T △G=△H-S △T

等外压膨胀: W=-p △V

△H=nCp,m(T 2-T 1) △U=nC,m(T 2-T 1) Q=W+△U

2

1

T p,m T C dT S T

?=?

△A=△U-△(TS) △G=△H-△(TS)

多方可逆:

111122P T P T -γ-γ=

△H=nC p,m (T 2-T 1) △U=nC v,,m (T 2-T 1)

21nR

W (T T )1=

--δ

Raoult 定律:

p A =p A *x A =p A *(1-x B ) p=p A *x A +p B *x B Henry 定律: p=k x,B x B

凝固点降低公式: △T f =k f m B =

()()f B m B k M m A ?? ? ??? MB=()()f f K m B T m A ?? ? ????

Kirchhiff 定律: △r H m (T)=

p

C

dT ?+?常数

其余公式: Cp-Cv=nR

Q

dS=

T

δ

1.可逆热机的效率大于不可逆热机(η≤1)

2.绝热真空(自由)膨胀,自发,△S>0,△A、△G<0,其余都等于0

3.二组分体系最低恒沸点物种数S=2,相态φ=2,独立变量n=0,自由度f=S-φ+n=0

4.保持温度、总压不变,增加惰性气体,效果相当于减压

5.保持温度、总体积不变,增加惰性气体,效果相当于增压

6.平衡常数KpΘ只与温度有关

7.K<1,反应不能自发进行,△G>0;K=1,反应处于平衡状态,△G=0;K>1,反应有可能自发进行,△G<0

8.Z<1,真实气体易被压缩;Z>1,真实气体不易被压缩

9.化学势越高,反应越容易自发进行

10.二组分系统中相态数最多只能有3相

11.平均平动能相同即温度相同

12.三相点的自由度为0,温度、压力、组分均为固定值

13.H=U-pv只适用于不做非体积功、等压的封闭系统

14.△U=-P e(V2-V1)适用于不做非体积功、恒压、绝热的封闭系统

15.隔离、封闭系统的熵变等于0

16.在等温过程中,系统△A的减少值≥系统对外做的功

17.任何循环过程的△(U、H、S、A、G)全为0

18.理想稀溶液中溶剂服从Raoult定律,溶质服从Henry定律

19.熵变为可逆热温商之和,非状态函数

20.对于封闭系统经历一个不作其他功的等压过程,其热量只决定于系统的始态和终态

21.等温、等压、不做非体积功的可逆相变,△G=0

物化下册公式整理

相律F = C—P + n ,C=S-R-R’ 相图:相态与T,p,x的关系图 实验方法:气液系统,蒸气压法和沸点法; 液固(凝聚),热分析法和溶解度法。杠杆规则:m=m1+m2 范特霍夫方程:lnP2/P1=Δvap H/R*(1/T1-1/T2)=lnx 法拉第定律:Q=n 电 F=Z ζ F=It F=96485.34C/mol 电导G=1/R = κA/l S(西门子) 电导池常数K cell= κ*R 摩尔电导率:Λm= κ/c 稀的强电解质:Λm=Λm∞-A√c 无限稀释溶液:Λm∞= v+Λm∞,+ + v- Λm∞,- 解离度α= Λm /Λm∞ 平衡常数K θ = [ α2/(1-α)]*(cθ/c) 难溶电解质:Λm≈Λm∞ 平均活度及活度系数 a=a v±=a v++a v--,b v±=b v++b v--,v = v+ + v-,a±=γ±b±/ bθ t +=v + Λm∞+/Λm∞ 离子迁移数:n 电解前=n 电解后 ±n 反应 ±n 迁移 (迁进为正,迁出为负) t=n 迁移 /n 反应 德拜-休克尔公式:lgγ ± =-AZ+│Z—│√I ,其中A=0.509(mol-1·kg)1/2离子强度:I = (1/2) ∑ b B Z B2≈(1/2) ∑ C B Z B2 ?G= -zFE 温度系数(? E/? T)p(V/K) ?S= -(?G/?T)p = zF (?E/? T)p (J/mol·K) ?H =?G + T? S = -zFE +zFT(?E/?T)p Q ir = T? S =zFT(?E/?T)p ?r G mθ = -zFEθ = -RT ln Kθ 极化类型:电化学极化和浓差极化 能斯特方程:E=Eθ—RT/ZF lnΠa B vB 当T=298.15K时,E=Eθ-0.05916/Z lnΠa B vB V 电极电势E(电极)=Eθ(电极)+RT/ZF ln{Πa B(电极)}vB(电极) =Eθ(电极)+RT/ZF ln{a B(还原态)/a B(氧化态)} 电池的电动势:E = E+ - E -= E 右 - E 左 浓差电池无液接:E=-RT/ZF lna2/a1 有液接:E 有=E 无 +E 液 =2t+RT/ZFln(a±)1/(a±)2 E液=(2t+-1)RT/ZFln(a±)1/(a±)2 第一类电极:金属、氢、氧、卤素电极等。第二类:金属-难容盐、金属-难容氧化物电极。第三类:氧化还原电极。 比表面a s =A s / V或a s =A s / m 表面功:δW'r = d G =(F/2l) d A s = γ d A s(T,p,n一定) 表面张力:γ = F/2l = (δW'r / d A s )T,p,n = (?G/? A s) T,,p,n=(?U/? A s) S,V,n=(?H/? A s) S,,p,n=(?A/? A s) T,, V,n 表面张力与温度关系:(?S/? A s) T,,p,n=-(?γ/? T) A,,P,n ?G T,P=γΔAs(ΔAs面积差) 高度分散系统的热力学方程:d G = -S d T + V d p +Σμ B d n B + γ d A s

北京理工大学物理化学A(南大版)上册知识点总结

物理化学上册公式总结 第一章.气体 一、理想气体适用 ①波义耳定律:定温下,一定量的气体,其体积与压力成反比 pV=C ②盖·吕萨克定律:对定量气体,定压下,体积与T成正比 V t=C`T ③阿伏伽德罗定律:同温同压下,同体积的各种气体所含分子数相同。 ④理想气体状态方程式 pV=nRT 推导:气体体积随压力温度和气体分子数量改变,即: V=f(p,T,N) 对于一定量气体,N为常数dN=0,所以 dV=(?V/?p)T,N dp+(?V/?T)p,N dT 根据波义耳定律,有V=C/P,∴(?V/?p)T,N=-C/p2=-V/p 根据盖·吕萨克定律,V=C`T,有(?V/?T)p,N=C`=V/T 代入上式,得到 dV/V=-dp/p+dT/T 积分得 lnV+lnp=lnT+常数

若所取气体为1mol,则体积为V m,常数记作lnR,即得 pV m=RT 上式两边同时乘以物质的量n,则得 pV=nRT ⑤道尔顿分压定律:混合气体的总压等于各气体分压之和。 ⑥阿马格分体积定律:在一定温度压力下,混合气体的体积等于组成该气体的各组分分体积之和。 ⑦气体分子在重力场的分布 设在高度h处的压力为p,高度h+dh的压力为p-dp,则压力差为 dp=-ρgdh 假定气体符合理想气体状态方程,则ρ=Mp/RT,代入上式, -dp/p=Mgdh/RT 对上式积分,得lnp/p0=-Mgh/RT ∴p=p0exp(-Mgh/RT) ρ=ρ0exp(-Mgh/RT)或n=n0exp(-Mgh/RT) 二、实际气体适用 ①压缩因子Z Z=pV m/RT 对于理想气体,Z=1,对实际气体,当Z大于1,表明同温度同压力下,实际气体体积大于理想气体方程计算所得结果,即实际气体的可压缩性比理想气体小。当Z小于1,情况则相反。 ②范德华方程式

物理化学公式大全

物理化学公式集 热力学第一定律 功:δW=δW e+δW f (1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f=xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。热Q:体系吸热为正,放热为负。 热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容C=δQ/dT (1)等压热容:C p=δQ p/dT=(?H/?T)p (2)等容热容:C v=δQ v/dT=(?U/?T)v 常温下单原子分子:C v,m=C v,m t=3R/2 常温下双原子分子:C v,m=C v,m t+C v,m r=5R/2 等压热容与等容热容之差: (1)任意体系C p—C v=[p+(?U/?V)T](?V/?T)p (2)理想气体C p—C v=nR 理想气体绝热可逆过程方程: pVγ=常数TVγ-1=常数p1-γTγ=常数γ=C p/ C v 理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2) 理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2) 热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/W

可逆制冷机冷冻系数:β= 焦汤系数:μJ-T==- 实际气体的ΔH和ΔU: ΔU=+ΔH=+ 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p=Q V+ΔnRT 当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=Δr U m+RT 化学反应热效应与温度的关系: 热力学第二定律 Clausius不等式: 熵函数的定义:dS=δQ R/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式: (1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程: dU=TdS-pdV dH=TdS+Vdp dF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp (2)Maxwell关系: ==- (3)热容与T、S、p、V的关系: C V=T C p=T Gibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=- 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。(2)Clausius-Clapeyron方程式(两相平衡中一相为气相):=

傅献彩_物理化学主要公式及使用条件总结

第一章 气体的pVT 关系 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 ) = ∑A A B /n n 体积分数 / y B m,B B * =V ?∑* A V y A m,A 式中∑A A 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。∑*A A 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 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=B B 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。*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 ,∑=B B p p 适用于任意气体。 V RT n p /B B = 适用于理想气体 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。 5. 范德华方程 RT b V V a p =-+))(/(m 2m n R T nb V V an p =-+))(/(22

初中物理化学知识点总结.doc

化学知识点的归纳总结。 一、初中化学常见物质的颜色 (一)、固体的颜色 1、红色固体:铜,氧化铁 2、绿色固体:碱式碳酸铜 3、蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体 4、紫黑色固体:高锰酸钾 5、淡黄色固体:硫磺 6、无色固体:冰,干冰,金刚石 7、银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属 8、黑色固体:铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,(碳黑,活性炭) 9、红褐色固体:氢氧化铁 10、白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁 (二)、液体的颜色 11、无色液体:水,双氧水 12、蓝色溶液:硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液 13、浅绿色溶液:硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液 14、黄色溶液:硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液 15、紫红色溶液:高锰酸钾溶液 16、紫色溶液:石蕊溶液 (三)、气体的颜色 17、红棕色气体:二氧化氮 18、黄绿色气体:氯气 19、无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。 二、初中化学之三 1、我国古代三大化学工艺:造纸,制火药,烧瓷器。 2、氧化反应的三种类型:爆炸,燃烧,缓慢氧化。 3、构成物质的三种微粒:分子,原子,离子。 4、不带电的三种微粒:分子,原子,中子。 5、物质组成与构成的三种说法: (1)、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的; (2)、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的; (3)、一个二氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的。 6、构成原子的三种微粒:质子,中子,电子。 7、造成水污染的三种原因: (1)工业“三废”任意排放, (2)生活污水任意排放 (3)农药化肥任意施放 8、收集方法的三种方法:排水法(不容于水的气体),向上排空气法(密度 比空气大的气体),向下排空气法(密度比空气小的气体)。

物理化学公式大全

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 =+=-+ 系统得功为正,对环境作功为负。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,只有恒压下)()(12V V p pV -=?在数值上等于体积功。 (2) 2 ,m 1 d p H nC T ?=? 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。 4. 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。 5. 恒容热与恒压热 V Q U =? (d 0,'0)V W == p Q H =? (d 0,'0)p W == 6. 热容的定义式 (1)定压热容与定容热容 δ/d (/)p p p C Q T H T ==?? δ/d (/)V V V C Q T U T ==?? (2)摩尔定压热容与摩尔定容热容 ,m m /(/)p p p C C n H T ==?? ,m m /(/)V V V C C n U T ==?? 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与恒容过程。 (3)质量定压热容(比定压热容) 式中m 与M 分别为物质的质量与摩尔质量。 (4) ,m ,m p V C C R -= 此式只适用于理想气体。 7. 摩尔蒸发焓与温度的关系 2 1 vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p T H T H T C T ?=?+?? 式中 vap ,m p C ? = ,m p C (g) —,m p C (l),上式适用于恒压蒸发过程。 8. 体积功 ,m //p p p c C m C M ==pV U H +=2 ,m 1d V U nC T ?=?

物化各种公式概念总结

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,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d V 恒外压过程:W = -p 外ΔV 定温可逆过程(理想气体):W =nRT 1 2 21ln ln p p nRT V V = 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 ; ΔH =ΔU +Δ(pV ) 焓与温度的关系:ΔH =?2 1d p T T T C 3、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 ,m =a +bT +cT 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 外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 C V (㏑T 2-㏑T 1)=nR(㏑V 1-㏑V 2)(T 与V 的关系) C p (㏑T 2-㏑T 1)=nR(㏑P 2-㏑P 1) (T 与P 的关系) 不可逆绝热过程:Q =0 ; 利用C V (T 2-T 1)=-p 外(V 2-V 1)求出T 2, W =ΔU =?T C d V ;ΔH =?T C d p 2、相变化 可逆相变化:ΔH =Q =n ΔH ; W=-p (V 2-V 1)=-pV g =-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) T Q dS δ≥ “=”可逆;“>”不可逆

物理化学知识点总结(热力学第一定律)

物理化学知识点总结 (热力学第一定律) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

热力学第一定律 一、基本概念 1.系统与环境 敞开系统:与环境既有能量交换又有物质交换的系统。 封闭系统:与环境只有能量交换而无物质交换的系统。(经典热力学主要研究的系统) 孤立系统:不能以任何方式与环境发生相互作用的系统。 2.状态函数:用于宏观描述热力学系统的宏观参量,例如物质的量n、温度 T、压强p、体积V等。根据状态函数的特点,我们 把状态函数分成:广度性质和强度性质两大类。 广度性质:广度性质的值与系统中所含物质的量成 正比,如体积、质量、熵、热容等,这种性质的函数具 有加和性,是数学函数中的一次函数,即物质的量扩大 a倍,则相应的广度函数便扩大a倍。 强度性质:强度性质的值只与系统自身的特点有关,与物质的量无关,如温度,压力,密度,摩尔体积等。 注:状态函数仅取决于系统所处的平衡状态,而与此状态的历史过程无关,一旦系统的状态确定,其所有的状态函数便都有唯一确定的值。

二、热力学第一定律 热力学第一定律的数学表达式: 对于一个微小的变化状态为: dU= 公式说明:dU表示微小过程的内能变化,而δQ和δW则分别为微小过程的热和功。它们之所以采用不同的符号,是为了区别dU是全微分,而δQ和δW不是微分。或者说dU与过程无关而δQ和δW却与过程有关。这里的W既包括体积功也包括非体积功。 以上两个式子便是热力学第一定律的数学表达式。它们只能适用在非敞开系统,因为敞开系统与环境可以交换物质,物质的进出和外出必然会伴随着能量的增减,我们说热和功是能量的两种传递形式,显然这种说法对于敞开系统没有意义。 三、体积功的计算 1.如果系统与环境之间有界面,系统的体积变化时,便克服外力做功。将一 定量的气体装入一个带有理想活塞的容器中,活塞上部施加外压。当气体膨胀微小体积为dV时,活塞便向上移动微小距离dl,此微小过程中气

物理化学公式汇总

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 此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气 体。 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。 2、 气体混合物 (1) (1) 组成 摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A A B / n n 体积分数 /y B m,B B *=V ?∑*A V y A m ,A 式中∑A A 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。∑* A A 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) (2) 摩尔质量 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=B B 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 ,∑=B B p p 上式适用于任意气体。对于理想气体 V RT n p /B B = 5、 范德华方程 RT b V V a p =-+))(/(m 2m

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热力学第一定律 功:δW =δW e +δW f (1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。 热 Q :体系吸热为正,放热为负。 热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C =δQ/dT (1)等压热容:C p =δQ p /dT = (?H/?T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (?U/?T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差: (1)任意体系 C p —C v =[p +(?U/?V )T ](?V/?T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程: pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=1 1 -γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1 nR -δ(T 1—T 2) 热机效率:η= 2 1 2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 1 21 T T T - 焦汤系数: μJ -T =H p T ???? ????=-()p T C p H ?? 实际气体的ΔH 和ΔU : ΔU =dT T U V ??? ????+dV V U T ??? ???? ΔH =dT T H P ??? ????+dp p H T ???? ???? 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ? ∑??,+=γ 热力学第二定律

大学物理下公式方法归纳

大学物理下公式方法归纳 Modified by JEEP on December 26th, 2020.

大 学物理下归纳总结 电学 基本要求: 1.会求解描述静电场的两个重要物理量:电场强度E 和电势V 。 2.掌握描述静电场的重要定理:高斯定理和安培环路定理(公式内容及物理意义)。 3.掌握导体的静电平衡及应用;介质的极化机理及介质中的高斯定理。 主要公式: 一、 电场强度 1 计算场强的方法(3种) 1、点电荷场的场强及叠加原理 点电荷系场强:∑=i i i r r Q E 304πε 连续带电体场强:?=Q r dQ r E 3 04πε (五步走积分法)(建立坐标系、取电荷元、写E d 、分解、积分) 2、静电场高斯定理: 物理意义:表明静电场中,通过任意闭合曲面的电通量(电场强度沿任意闭合曲面的面积分),等于该曲面内包围的电荷代数和除以0ε。

3、利用电场和电势关系: 二、电势 电势及定义: 1.电场力做功:??=?=2100l l l d E q U q A 2. 静电场安培环路定理:静电场的保守性质 物理意义:表明静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。 3.电势:)0(00 =?=?p p a a U l d E U ;电势差:??=?B A AB l d E U 电势的计算: 1.点电荷场的电势及叠加原理 点电荷系电势:∑=i i i r Q U 04πε (四步走积分法)(建立坐标系、取电荷元、写dV 、积分) 2.已知场强分布求电势:定义法 三、静电场中的导体及电介质 1. 弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质 2. 了解电介质极化机理,及描述极化的物理量—电极化强度P , 会用介质中的高斯定 理,求对称或分区均匀问题中的,,D E P 及界面处的束缚电荷面密度 σ。 3. 会按电容的定义式计算电容。 典型带电体系的电势

物理化学重点超强总结归纳

第一章热力学第一定律 1、热力学三大系统: (1)敞开系统:有物质和能量交换; (2)密闭系统:无物质交换,有能量交换; (3)隔绝系统(孤立系统):无物质和能量交换。 2、状态性质(状态函数): (1)容量性质(广度性质):如体积,质量,热容量。 数值与物质的量成正比;具有加和性。 (2)强度性质:如压力,温度,粘度,密度。 数值与物质的量无关;不具有加和性,整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。 特征:往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡: (1)热平衡:没有热隔壁,系统各部分没有温度差。 (2)机械平衡:没有刚壁,系统各部分没有不平衡的力存在,即压力相同 (3)化学平衡:没有化学变化的阻力因素存在,系统组成不随时间而变化。 (4)相平衡:在系统中各个相(包括气、液、固)的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式: ?U = Q + W Q为吸收的热(+),W为得到的功(+)。

12、在通常温度下,对理想气体来说,定容摩尔热容为: 单原子分子系统 ,V m C =32 R 双原子分子(或线型分子)系统 ,V m C =52R 多原子分子(非线型)系统 ,V m C 6 32 R R == 定压摩尔热容: 单原子分子系统 ,52 p m C R = 双原子分子(或线型分子)系统 ,,p m V m C C R -=,72 p m C R = 多原子分子(非线型)系统 ,4p m C R = 可以看出: ,,p m V m C C R -= 13、,p m C 的两种经验公式:,2p m C a bT cT =++ (T 是热力学温度,a,b,c,c ’ 是经 ,2' p m c C a bT T =++ 验常数,与物质和温度范围有关) 14、在发生一绝热过程时,由于0Q δ=,于是dU W δ= 理想气体的绝热可逆过程,有:,V m nC dT pdV =- ? 22 ,11 ln ln V m T V C R T V =- 21,12ln ,ln V m p V C Cp m p V ?= ,,p m V m C pV C γγ=常数 =>1. 15、-焦耳汤姆逊系数:J T T =( )H p μ??- J T μ->0 经节流膨胀后,气体温度降低; J T μ-<0 经节流膨胀后,气体温度升高; J T μ-=0 经节流膨胀后,气体温度不变。 16、气体的节流膨胀为一定焓过程,即0H ?=。 17、化学反应热效应:在定压或定容条件下,当产物的温度与反应物的温度相同而在反应过程中只做体积功不做其他功时,化学反应所 吸收或放出的热,称为此过程的热效应,或“反应热”。 18、化学反应进度:()()() n B n B B ξ ν-= 末初 (对于产物v 取正值,反应物取负值) 1ξ=时,r r m U U ξ ??= ,r r m H H ξ ??= 19、(1)标准摩尔生成焓(0 r m H ?):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,为该物质的 标准摩尔生成焓。 (2)标准摩尔燃烧焓(0 c m H ?):在标准压力和指定温度下,单位物质的量的某种物质被氧完全氧化时的反应焓,为该物质的标 准摩尔燃烧焓。 任意一反应的反应焓0 r m H ?等于反应物燃烧焓之和减去产物燃烧焓之和。 20、反应焓与温度的关系-------基尔霍夫方程

物化公式归纳

物化公式归纳 第一章 化学热力学基础 公式总结 1.体积功 We = -Pe △V 2.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 = △H 5.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 ?=?2 1 ,T T m p dT nC 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 = 2.5R 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 = 4R Cp,m = Cv,m + R 6.理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W 和ΔS 的总结 1 221ln ln P P nRT V V nRT =n C C m =?=?2 1 ,T T m V dT nC U

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 对于卡诺热机 12 11Q 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 ,B 16.△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) + dT C p T T ? ?2 1 1 212 11Q Q Q Q Q Q W +=+=- =η121T T T -=0 2 211≤+T Q T Q R B A A B T Q S S S )( δ?=-=?∑≥?i i i T Q S ) (δT Q dS δ≥ 环 体环 环环境T Q T Q S - == ?相变 ,相变 T H n S m ?= ?dT C p T T ??2 1 d T T C p T ?? 2

物理化学知识点(全)

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 ?=+ d U 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 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--= 1111 22 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 ΔV 2、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。 四、热力学第一定律在化学变化中的应用 1、基础数据 标准摩尔生成焓 Δf H θm,B (T) (附录九) 标准摩尔燃烧焓 Δc H θ m.B (T)(附录十) 2、基本公式 ?反应进度 ξ=△ξ= △n B /νB = (n B -n B.0) /νB ?由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θm.B (T)= ΣνB Δf H θ m.B (T) ?由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θ m.B (T)=-Σ νB Δc H θ m.B (T) (摩尔焓---- ξ=1时的相应焓值) ?恒容反应热与恒压反应热的关系 Q p =Δr H Q v =Δr U Δr H =Δr U + RT ΣνB (g) ?Kirchhoff 公式 微分式 d Δr H θ m (T) / dT=Δr C p.m 积分式 Δr H θm (T 2) = Δr H θ m (T 1)+∫Σ(νB C p.m )dT 本章课后作业: 教材p.91-96(3、4、10、11、16、17、38、20、23、24、28、30、33、34)

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物化公式总结 第一章 气体分子动理论 内容 公式 使用条件 气体分子动理论的基本公式 231mnu P = 23 1 mNu PV = 统计概念 压力和温度的统计概念 )(2 1 2T f mu Et == 统计概念 Boyle-Marriote 定律 PV=C 定T Charles-Gay-Lussac 定律 T C V t '= 定P Avogadro 定律 同温同压下,同体积的各种气体所含有的分子个数相同 理想气体状态方程式 nRT RT M m pV ==)/( RT n V p pV ==)/(m p ,V ,T ,n ——Pa ,m 3,K ,mol R =8.3145J · mol -1 · K -1 T Nk PV nRT PV B == ( L R k L N n B = = ) 此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气 体 Dalton 分压定律 i mix i x N N P P P P P ==++=...... 21 任意气体,T,V 一定 对于理想气体V RT n p /B B = Amagat 分体积定律 i i Vx V V V V =++= (21) 任意气体,T ,P 一定 分子平均平动能与温度关系 T k E B t 2 3 =

摩尔气体常数 113145.6)()(00 -?-?==→→K mol J R T PV PV P m P Maxwell 速率分布定律 2 25.1)2exp()2(4)(v kT mv kT m v f -=π 三个统计 平均值 最概然速率 M RT m T k v B m 22== 数学平均速率 m kT v a π8= 231mnu P = 根均方速率 m kT u π3= 分子平均动能的分布 dE kT E kT N dN kT E N N kT E N N E E E E )exp()exp()exp(2111-= ?-=∞→∞→-=∞→ 气体分子在重力场中的分布 ??? ??=?? ? ??=??? ??=??? ??=kT mgh n n kT mgh kT mgh p p RT Mgh p p -exp -exp -exp -exp 00000ρρ 0~h 的高度T 不变 液体中有悬浮颗粒(悬浮颗粒:.,,V m ρ) ))(0() 1()1(00 0kT gh m n n m m m Vg mg ** =-=- =-ρ ρ ρ ρρ

热力学公式汇总

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 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 ) = ∑A A B /n n 体积分数 /y B m,B B * =V ?∑*A V y A m ,A 式中∑A A 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。∑*A A 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 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=B B 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 ,∑=B B 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。 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。上式适用于封闭体系的一切过程。 2. 焓的定义式 3. 焓变 pV U H +=

初中物理化学公式大全

初中物理化学公式大全物理 1、匀速直线运动的速度公式: 求速度:v=s/t 求路程:s=vt 求时间:t=s/v 2、变速直线运动的速度公式:v=s/t 3、物体的物重与质量的关系:G=mg (g=9.8N/kg) 4、密度的定义式 求物质的密度:ρ=m/V 求物质的质量:m=ρV 求物质的体积:V=m/ρ 4、压强的计算。 定义式:p=F/S(物质处于任何状态下都能适用) 液体压强:p=ρgh(h为深度) 求压力:F=pS 求受力面积:S=F/p 5、浮力的计算 称量法:F浮=G—F 公式法:F浮=G排=ρ排V排g 漂浮法:F浮=G物(V排<V物) 悬浮法:F浮=G物(V排=V物) 6、杠杆平衡条件:F1L1=F2L2 7、功的定义式:W=Fs 8、功率定义式:P=W/t 对于匀速直线运动情况来说:P=Fv (F为动力) 9、机械效率:η=W有用/W总 对于提升物体来说: W有用=Gh(h为高度) W总=Fs 10、斜面公式:FL=Gh 11、物体温度变化时的吸热放热情况 Q吸=cmΔt (Δt=t-t0) Q放=cmΔt (Δt=t0-t) 12、燃料燃烧放出热量的计算:Q放=qm 13、热平衡方程:Q吸=Q放 14、热机效率:η=W有用/ Q放(Q放=qm) 15、电流定义式:I=Q/t (Q为电量,单位是库仑) 16、欧姆定律:I=U/R 变形求电压:U=IR 变形求电阻:R=U/I 17、串联电路的特点:(以两纯电阻式用电器串联为例) 电压的关系:U=U1 U2

电流的关系:I=I1=I2 电阻的关系:R=R1 R2 18、并联电路的特点:(以两纯电阻式用电器并联为例) 电压的关系:U=U1=U2 电流的关系:I=I1 I2 电阻的关系:1/R=1/R1 1/R2 19、电功的计算:W=UIt 20、电功率的定义式:P=W/t 常用公式:P=UI 21、焦耳定律:Q放=I2Rt 对于纯电阻电路而言:Q放=I2Rt =U2t/R=UIt=Pt=UQ=W 22、照明电路的总功率的计算:P=P1 P1 …… 化学 化合反应 1、镁在空气中燃烧:2Mg O2 点燃2MgO 2、铁在氧气中燃烧:3Fe 2O2 点燃Fe3O4 3、铝在空气中燃烧:4Al 3O2 点燃2Al2O3 4、氢气在空气中燃烧:2H2 O2 点燃2H2O 5、红磷在空气中燃烧:4P 5O2 点燃2P2O5 6、硫粉在空气中燃烧:S O2 点燃SO2 7、碳在氧气中充分燃烧:C O2 点燃CO2 8、碳在氧气中不充分燃烧:2C O2 点燃2CO 9、二氧化碳通过灼热碳层:C CO2 高温2CO 10、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO O2 点燃2CO2 11、二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液):CO2 H2O === H2CO3 12、生石灰溶于水:CaO H2O === Ca(OH)2 13、无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4 5H2O ==== CuSO4·5H2O 14、钠在氯气中燃烧:2Na Cl2点燃2NaCl 分解反应 15、实验室用双氧水制氧气:2H2O2 MnO2 2H2O O2↑ 16、加热高锰酸钾:2KMnO4 加热K2MnO4 MnO2 O2↑ 17、水在直流电的作用下分解:2H2O 通电2H2↑ O2 ↑ 18、碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O C O2↑ 19、高温煅烧石灰石(二氧化碳工业制法):CaCO3 高温CaO CO2↑ 置换反应 20、铁和硫酸铜溶液反应:Fe CuSO4 == FeSO4 Cu 21、锌和稀硫酸反应(实验室制氢气):Zn H2SO4 == ZnSO4 H2↑ 22、镁和稀盐酸反应:Mg 2HCl === MgCl2 H2↑ 23、氢气还原氧化铜:H2 CuO 加热Cu H2O 24、木炭还原氧化铜:C 2CuO 高温2Cu CO2↑ 25、甲烷在空气中燃烧:CH4 2O2 点燃CO2 2H2O 26、水蒸气通过灼热碳层:H2O C 高温H2 CO

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