大學(xué)物理化學(xué)概念總結(jié)

1、大學(xué)物理化學(xué)概念總結(jié)篇一：大學(xué)物理化學(xué)概念總結(jié)第一章氣體的pvt關(guān)系一、理想氣體狀態(tài)方程 pv=(m/m)rt= nrt (1. 1) 或pvm二p (v/n)二rt (1.2)式中p、v、t及n的單位分別 為pa、m3、k及mol。vm=v/n稱為氣體的摩爾體積，其單位 為m3 molo r=8 314510j mol-1 k-1稱為摩爾氣體常數(shù)。此式適用于理想，近似于地適用于低壓下的真實氣體。二、理想氣體混合物1.理想氣體混合物的狀態(tài)方程 (1.3) pv二nrt二(?nb) rtpv二mrt/mmix (1. 4)式中mmix為混合物的摩爾質(zhì)量,其可表示為mmixdef?bybmb (1

2、.5)mmix=m/n= ?bmb /?bnb(1.6)式中mb為混合物中某一種組分b的摩爾質(zhì)量。以上兩式既適用于各種混合氣體，也適用于液態(tài)或固態(tài)等均勻相混 合系統(tǒng)平均摩爾質(zhì)量的計算。2 道爾頓定律 pb 二 nbrt/v 二 ybp (1.7)p二?pb (1.8)b理想氣體混合物中某一種組分b的分壓等于該組分單獨 存在于混合氣體的溫度t及總體積v的條件下所具有的壓 力。而混合氣體的總壓即等于各組分單獨存在于混合氣體的 溫度、體積條件下產(chǎn)生壓力的總和。以上兩式適用于理想氣 體混合系統(tǒng)，也近似適用于低壓混合系統(tǒng)。3.阿馬加定律vbeibrt/p 二 ybv (1.9)v 二工 vb* (1.

3、10)vb*表示理想氣體混合物中物質(zhì)b的分體積，等于純氣體b在混合物的溫度及總壓條件下所占有的體積。理想氣體 混合物的體積具有加和性，在相同溫度、壓力下，混合后的 總體積等于混合前各組分的體積之和。以上兩式適用于理想 氣體混合系統(tǒng)，也近似適用于低壓混合系統(tǒng)。三. 臨界參數(shù)每種液體都存在有一個特殊的溫度，在該溫度以上，無論加多大壓力，都不可能使氣體液化, 我們把這個溫度稱為臨界溫度，以tc或tc表示。我們將臨 界溫度tc時的飽和蒸氣壓稱為臨界壓力，以pc表示。在臨 界溫度和臨界壓力下，物質(zhì)的摩爾體積稱為臨界摩爾體積， 以vm,c表示。臨界溫度、臨界壓力下的狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。、真實氣體狀態(tài)方程1

4、范德華方程(p+a/vm2)(vm-b)=rt (1.11)或(p+an2/v2)(v-nb)=nrt (1. 12)上述兩式中的a和b可視為僅與氣體種類有關(guān)而與 溫度無關(guān)的常數(shù)，稱為范德華常數(shù)。a的6單位為pa m mol, b的單位是m3mol. -lo該方程適用于幾個兆帕氣壓范圍內(nèi)實際氣體p、v. t的計算。2. 維里方程z(p , t)二 1+bp+cp+dp+ (1. 13 ) 或z(vm, ,t)二 1+b/vm+c / vm2 +d/ vm3 +(1. 14) 上述兩 式中的z均為實際氣體的壓縮因子。比例常數(shù)b，的單位分別為pa-l,pa-2,pa-3-；比例常數(shù)b,c,d的單位

5、分別為摩爾體積單位vm的一次方，二次方，三次方。它們依次稱為第二，第三,第四維里系數(shù)。這兩種大小不等，單位不同的維里系數(shù)不僅與氣體種類有關(guān)，而且還是溫度的函 數(shù)。該方程所能適用的最高壓力一般只有一兩個mpa,仍不能適用于高壓范圍。五、對應(yīng)狀態(tài)原理及壓縮因子1 壓縮因子的對應(yīng)z defpv/(nrt)二pvm/(rt) (1. 15)壓縮因子 z 是個量綱為1的純數(shù)，理想氣體的壓縮因子恒為lo 一定量實際 氣體的壓縮因子不僅與氣體的t, p有關(guān)，而且還與氣體的性質(zhì)有關(guān)。在任意溫度下的任意實際氣體，當(dāng)壓力趨于零時,壓縮因子皆趨于1。此式適用于純實際氣體或?qū)嶋H氣體混合 系統(tǒng)在任意t, p下壓縮因子的

6、計算。2 對應(yīng)狀態(tài)原理pr=p/pc (1. 16) vr=vm/vm,c (1.17) t=t/tc (1.18) pr、vr、tc分別稱為對比壓力、對比體積和對比溫度，又統(tǒng)稱為氣體的對比參數(shù)，三個量的量綱均為lo各種不同的氣體, 只要有兩個對比參數(shù)相同，則第三個對比參數(shù)必定(大致)相同，這就是對應(yīng)狀態(tài)原理。第二章熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)基本概念1狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù)，是指狀態(tài)所持有的、描述系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量，也稱為狀態(tài)性質(zhì)或狀態(tài)變量。系統(tǒng)有確定的狀態(tài)，狀 態(tài)函數(shù)就有定值；系統(tǒng)始、終態(tài)確定后，狀態(tài)函數(shù)的改變?yōu)槎ㄖ?；系統(tǒng)恢復(fù)原來狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)亦恢復(fù)到原值。2熱力學(xué)平衡態(tài)在指定外界條件下，無論系統(tǒng)

7、與環(huán)境是否完全隔離，系統(tǒng)各個相的宏觀性質(zhì)均不隨時間發(fā)生變化，則稱系統(tǒng)處于熱 力學(xué)平衡態(tài)。熱力學(xué)平衡須同時滿足平衡(*()、力平衡 (p二0)、相平衡(»=()和化學(xué)平衡(zg二0) 4個條件。二、熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達式 1. au=q+w或 du= a q+ 8 w= 8 q-pambdv+ 5 w'規(guī)定系統(tǒng)吸熱為正，放熱為負。系統(tǒng)得功為正，對環(huán)境 做功為負。式中pamb為環(huán)境的壓力，w'為非體積功。上式 適用于封閉系統(tǒng)的一切過程。2. 體積功的定義和計算系統(tǒng)體積的變化而引起的系統(tǒng)和環(huán)境交換的功稱為體 積功。其定義式為：5 w=-pambdv(1)氣體向真空膨脹時

8、體積功所的計算w二 0(2) 恒外壓過程體積功w=pamb (v1-v2) =-pambav對于理想氣體恒壓變溫過程w=-pav=-nrat(3) 可逆過程體積功wr=?pdv v1v2(4) 理想氣體恒溫可逆過程體積功wr二?pdv二-nrtln(v1/v2)二-nrtln(pl/p2) v1v2(5) 可逆相變體積功w二-pdv三、恒熱容.恒壓熱 1 焙的定義式hdefu + p v2.焙變(1) ah=au+a (pv)式中(pv)為p v乘積的增量，只有在恒壓下(pv) =p (v2-v1)在數(shù)值上等于體積功。(2) ah=?nctlt2p,mdt此式適用于理想氣體單純p vt變化的一

9、切過程，或真實氣體的恒壓變溫過程，或純的液、固態(tài)物質(zhì)壓力變化不大 的變溫過程。3. 內(nèi)能變 (1) au=qv式中qv為恒熱容。此式適用于封閉系統(tǒng)，w'=0、dv=o的過程。 u=?nctlt2v,mdt=ncv, (t2-tl) m式中cv,m為摩爾定容熱容。此式適用于n、cv,m恒定, 理想氣體單純p、v、t變化的一切過程。4.熱容(1)定義當(dāng)一系統(tǒng)由于加給一微小的熱容量而溫度升高dt時，5q/dt這個量即熱容。(2)摩爾定容熱容cv, mcv, m=cv/n=(a umat)v (封閉系統(tǒng)，恒容，w非二0)(3) 摩爾定壓熱容cp,mcp,m=cpn?ahm?(封閉系統(tǒng),恒壓,w

10、 非二0)?at?p(4) cp, m與cv, m的關(guān)系系統(tǒng)為理想氣體，則有cp, mcv, m=r系統(tǒng)為凝聚物質(zhì)，則有cp, m一cv, m0(5) 熱容與溫度的關(guān)系，通?？梢员硎境扇缦碌慕?jīng)驗 式cp, m=a+bt+ct2或 cp, m=a+b't+c t-2式中a、b. c、b、及c、對指定氣體皆為常數(shù)，使用這些公式時，要注意所適用的溫度范圍。(6) 平均摩爾定壓熱容ccp,m=p,m ?t2tlncp,mdt(t2-tl)四、理想氣體可逆絕熱過程方程?t2?t2tl?v,m?v2t l?p,mccvl?=l r?p2 pl?r?r=l ?p2p 1?v2v1?=1上式y(tǒng) =cp

11、,m/cv,m,稱為熱容比(以前稱為絕熱指數(shù)),以上三式適用于cv,m為常數(shù)，理想氣體可逆絕熱過程，p,v,t的計算。五、反應(yīng)進度4 = anb/vb上式適用于反應(yīng)開始時的反應(yīng)進度為零的情況，nb=nb-nb, 0, nb, 0為反應(yīng)前b的物質(zhì)的量。v b為b的反應(yīng)計算數(shù)，其量綱為1。e的單位為mol。六、熱效應(yīng)的計算1 不做非體積功的恒壓過程qp=ah=?nctlt2t2p,mdt 2.不做非體積功的恒容過程qv= u=?nctlv,mdt3. 化學(xué)反應(yīng)恒壓熱效應(yīng)與恒容熱效應(yīng)關(guān)系qp- qv=(an)rt4. 由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焙求標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焙變rh?bvbafh?m(b)5由標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焙求

12、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焙變m=?vbachm(b)b?6. rhm與溫度的關(guān)系基?；舴蚍匠痰姆e分形式arh? (t2) = arhm? (tl)+ m?t2tl arc?p,m(b) dt基?；舴蚍匠痰奈⒎中问絛arh?=arc?dt=?vbcmp, mu u j-t二(a t/ a p)b?p,m(b)七、節(jié)流膨脹系數(shù)的定義式h j-t又稱為焦耳一湯姆遜系數(shù)篇二：大學(xué)物理化學(xué)概念總結(jié)第一章氣體的pvt關(guān)系 一、理想氣體狀態(tài)方程(1.5) mmix=m/n= ?mb/?nbbpv二(m/m) rt二nrt ( 1. 6 )(1. 1)式中mb為混合物中某一種組分b 或pvm二p （v/n）二rt的摩爾質(zhì)

13、量。以上兩式既適用于各種（1.2）式中p、v、t及n的單位分別為pa、m3、k及mol。vm二v/n 稱為氣體的摩爾體積，其單位為m3 mol。r二8314510j mol_l “ k1稱為摩爾氣體常數(shù)。此式適用于理想，近似于地適用于低壓下的真實氣體。二、理想氣體混合物1.理想氣體混合物的狀態(tài)方程（13）pv二nrt二(?nb) rtpv二mrt/mmix (1. 4)式中mmix為混合物的摩爾質(zhì)量，其可表示為mmixdef?ybmb b混合氣體，也適用于液態(tài)或固態(tài)等均勻相混合系統(tǒng)平均摩爾質(zhì)量的計算。2.道爾頓定律 pb 二 nbrt/v二ybp (1.7)p二?pb b(1.8)理想氣體混合

14、物中某一種組分b的分壓等于該組分單獨存在于混合氣體的溫度t及總體積v的條件下所具有的壓力。而混合氣體的總壓即等于 各組分單獨存在于混合氣體的溫度、體積條件下產(chǎn)生壓力的總和。以上兩式適用于理想氣體混合系統(tǒng)，也近似 適用于低壓混合系統(tǒng)。3阿馬加定律 界溫度、臨界壓力下的狀態(tài)稱為臨界 狀態(tài)。vb* 二 nbrt/p 二 ybv (1.9)、真實氣體狀態(tài)方程v=ev* b (1. 10)vb*表示理想氣體混合物中物質(zhì)b的分體積，等于純氣體b在混合物的溫度及總壓條件下所占有的體積。理想氣體 混合物的體積具有加和性，在相同溫度、壓力下，混合后的 總體積等于混合前各組分的體積之和。以上兩式適用于理想 氣體混

15、合系統(tǒng)，也近似適用于低壓混合系統(tǒng)。三.臨界參數(shù)每種液體都存在有一個特殊的溫度，在該溫度以上，無論加多大壓力，都不可能使氣體液化, 我們把這個溫度稱為臨界溫度，以tc或tc表示。我們將臨 界溫度tc時的飽和蒸氣壓稱為臨界壓力，以pc表示。在臨 界溫度和臨界壓力下，物質(zhì)的摩爾體積稱為臨界摩爾體積， 以vm,c表示。臨1范德華方程(p+a/vm2) (vm-b)二rt (1.11)或(p+an2/v2) (v-nb)=nrt (1.12)上述兩式中的a和b可視為僅與氣體種類有關(guān)而與溫度無關(guān)的常數(shù)，稱為范德華常數(shù)。a的單位為pam6ff mol, b的單位是m3molt。該方程適用于幾個兆帕氣壓范圍內(nèi)

16、實際氣體p、v、t的計算。2 維里方程z(p, t)二1+bp+cp+dp+(1.13)或 z(vm, ,t)=1+b/vm+c /vm2 +d/ vm3 +(1. 14)上述兩式中的z均為實際氣體的壓縮因子。比例常數(shù)b，,c，,d'的單位分別為pa-l,pa-2,pa-3；比例常數(shù)b,c,d的單位分別為摩爾體積單位vm的一次方，二次方,三次方。它們依次稱為第二,第三,第四維里系數(shù)。這兩種大小不等，單位不同的維里系數(shù)不僅與氣體種類有 關(guān)，而且還是溫度的函數(shù)。該方程所能適用的最高壓力一般只有一兩個mpa,仍不能適用于高壓范圍。五、對應(yīng)狀態(tài)原理及壓縮因子1 壓縮因子的對應(yīng)式z defpv/

17、(nrt)二pvm/(rt) (1.15)壓縮因子z是個量綱為1的純數(shù)，理想氣體的壓縮因子恒為1。一定量實際氣體的壓縮因子不僅與氣體的t,p有關(guān),而且還與氣體的性質(zhì)有關(guān)。在任意溫度下的任意實際氣體，當(dāng)壓力趨于零時，壓縮子皆趨于1。此式適用于純實際氣體或?qū)嶋H氣體混合系統(tǒng)在 任意t, p下壓縮因子的計算。2. 對應(yīng)狀態(tài)原理pr=p/pc (1.16)vr=vm/vm,c (1.17)t二t/tc （1. 18）pr、vr、tc分別稱為對比壓力、對比體積和對比溫度, 又統(tǒng)稱為氣體的對比參數(shù)，三個量的量綱均為lo各種不同 的氣體，只要有兩個對比參數(shù)相同，則第三個對比參數(shù)必定（大致）相同，這就是對 應(yīng)狀

18、態(tài)原理。第二章熱力學(xué)第一定律 一、熱力學(xué)基本概念l 狀態(tài)函數(shù) 狀態(tài)函數(shù)，是指狀態(tài)所持有的、描述系統(tǒng)狀態(tài) 的宏觀物理量，也稱為狀態(tài)性質(zhì)或狀態(tài)變量。系統(tǒng)有確定的 狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)就有定值；系統(tǒng)始、終態(tài)確定后，狀態(tài)函數(shù) 的改變?yōu)槎ㄖ担幌到y(tǒng)恢復(fù)原來狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)亦恢復(fù)到原值。2熱力學(xué)平衡態(tài)在指定外界條件下，無論系統(tǒng)與環(huán)境是否完全隔離，系統(tǒng)各個相的宏觀性質(zhì)均不隨時間發(fā)生變化，則稱系統(tǒng)處于熱 力學(xué)平衡態(tài)。熱力學(xué)平衡須同時滿足平衡（*（）、力平衡（p二0）、相平衡（）和化學(xué)平衡（zg二0） 4個條件。二、熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達式1. au=q+w或 du二 a q+ 55 q-pambdv+ 5 w'規(guī)定系統(tǒng)吸熱為正，放熱為負。系統(tǒng)得功為正，對環(huán)境做功為負。式中pamb為環(huán)境的 壓力，w、為非體積功。上式適用于封閉系統(tǒng)的一切過程。2體積功的定義和計算系統(tǒng)體積的變化而引起的系統(tǒng) 和環(huán)境交換的功稱為體積功。其定義式為：5 w=-pambdv(1) 氣體向真空膨脹時體積功所的計算w=o(2) 恒外壓過程體積功w=pamb (v1-v2) =-pambav對于理想氣體恒壓變溫過 程 w=-pav=-nrat(3) 可逆