文档介绍：物理化学基础知识

篇一：物理化学知识点归纳
　　110112班期末物理化学知识点归纳
　　预祝大家物化期末考试取得好成绩！
　　——孔祥鑫 2021年5月27日
　　第二章热力学第一定律
　　一、热力学基础概念
　　1. 状态函数
　　状态函数，是指状态所持有的、描述系统状态的宏观物理量，也称为状态性质或状态变量。系统有确定的状态，状态函数就有定值；系统始、终态确定后，状态函数的改变为定值；系统恢复原来状态，状态函数亦恢复到原值。
　　2. 热力学平衡态
　　在指定外界条件下，不论系统和环境是否完全隔离，系统各个相的宏观性质均不随时间发生改变，则称系统处于热力学平衡态。热力学平衡须同时满足平衡（△T=0）、力平衡（△p=0）、相平衡（△μ=0）和化学平衡（△G=0）4个条件。
　　二、热力学第一定律的数学表示式
　　1.△U=Q+W
　　或dU=ΔQ+δW=δQ-pambdV+δW`
　　要求系统吸热为正，放热为负。系统得功为正，对环境做功为负。式中pamb为环境的压力，W`为非体积功。上式适合用于封闭系统的一切
　　过程。
　　2．体积功的定义和计算
　　系统体积的改变而引发的系统和环境交换的功称为体积功。其定义式为：
　　δW=-pambdV
　　（1）气体向真空膨胀时体积功所的计算
　　W=0
　　（2）恒外压过程体积功
　　W=pamb（V1-V2）=-pamb△V
　　对于理想气体恒压变温过程
　　W=-p△V=-nR△T
　　（3）可逆过程体积功
　　Wr=?VpdV 1V2
　　(4)理想气体恒温可逆过程体积功
　　Wr=?VpdV=-nRTln(V1/V2)=-nRTln(p1/p2)
　　1V2
　　(5)可逆相变体积功
　　W=-pdV
　　三、恒热容、恒压热，焓
　　
　　HdefU + p V
　　2．焓变
　　（1）△H=△U+△(pV)
　　式中△(pV)为p V乘积的增量，只有在恒压下△(pV)=p(V2-V1)在数值上等于体积功。
　　（2）△H=?TnCp,mdT
　　1T2
　　此式适合用于理想气体单纯p VT改变的一切过程，或真实气体的恒压变温过程，或纯的液、固态物质压力改变不大的变温过程。
　　3. 内能变
　　(1)△U=Qv
　　式中Qv为恒热容。此式适合用于封闭系统，W`=0、dV=0的过程。 △ U=?TnCv,mdT=nCv,（ mT2-T1）
　　1T2
　　式中Cv,m为摩尔定容热容。此式适合用于n、CV,m恒定，理想气体单纯p、V、T改变的一切过程。
　　4. 热容
　　（1）定义
　　当一系统因为加给一微小的热容量δQ而温度升高dT时，δQ/dT这个量即热容。
　　Cp?δQp/dT?(?H/?T)p
　　CV?δQV/dT?(?U/?T)V
　　（2）摩尔定容热容CV，m
　　CV，m=CV/n=(аUm)V (封闭系统，恒容，W非=0) аT
　　(3)摩尔定压热容Cp,m
　　Cp,m=Cp?аHm???? （封闭系统，恒压，W非=0） n?аT?P
　　(4) Cp, m和 CV，m的关系
　　系统为理想气体，则有Cp, m—CV，m=R
　　系统为凝聚物质，则有Cp, m—CV，m≈0
　　（5）热容和温度的关系，通常能够表示成以下的经验式 Cp, m=a+bT+cT2
　　或Cp, m=a+b`T+c`T-2
　　式中a、b、c、b`及c`对指定气体皆为常数，使用这些公式时，要注意所适用的温度范围。
　　（6）平均摩尔定压热容Cp,m
　　Cp,m=?nCp,mdT(T2-T1) T1T2
　　四、理想气体可逆绝热过程方程
　　(T2/T1)CV,m(V2/V1)?1
　　?RR(T2/T1)(p2/p1)?1
　　(p2/p1)(V2/V1)r?1 Cp,m
　　p1V1??p2V2?
　　上式γ=Cp,m/Cv,m,称为热容比（以前称为绝热指数），以上三式适合用于
　　Cv,m为常数，理想气体可逆绝热过程，p,V,T的计算。
　　五、反应进度
　　ξ=△nB/vB
　　上式适合用于反应开始时的反应进度为零的情况，△nB=nB-nB，0，nB，0为反应前B的物质的量。
　　νB为B的反应计算数，其量纲为1。ξ的单位为mol。
　　六、热效应的计算
　　
　　Qp=△H=?TnCp,mdT
　　1T2
　　
　　Qv=△U=?TnCv,mdT
　　1T2