华工材料物理化学复习重点)

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1、物理化学复习要览（48学时）第二章热力学第一定律一、重要概念系统与环境，隔离系统，封闭系统，(敞开系统)，广延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，强度量(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，节流过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓二、重要公式与定义式1.体积功：dW=-p外dV2.热力学第一定律：DU=Q+W，dU=dQ+dW3．焓的定义：H=U+pV4．热容：定容摩尔热容CV，m=dQV/dT=(¶Um/¶T)V定压摩尔热容Cp，m=dQp/dT=(¶Hm/¶T)P理想气体：Cp，m-CV，

2、m=R5.标准摩尔反应焓：由标准生成焓DfHBq(T)或标准燃烧焓DcHBq(T)计算DrHmq=SvBDfHBq(T)=-SvBDcHBq(T)6.基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)DrHmq(T2)=DrHmq(T1)+DrCp，mdT7.恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Qp-QV=DrHm(T)-DrUm(T)=SvB(g)RT8.理想气体的可逆绝热过程方程：p1V1γ=p2V2γ，p1V1/T1=p2V2/T2，γ=Cp，m/CV，m三、各种过程Q、W、DU、DH的计算1．解题时可能要用到的内容(1)对于气体，题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O

3、2，H2等。恒温过程dT=0，DU=DH=0，Q=W非恒温过程，DU=nCV，mDT，DH=nCp，mDT(2)对于凝聚相，状态函数通常近似认为只与温度有关，而与压力或体积无关，即DU≈DH=nCp，mDT2．恒压过程：p外=p=常数，无其他功W'=0(1)W=-p外(V2-V1)，DH=Qp=nCp，mdT，DU=DH-D(pV)，Q=DU-W(2)真空膨胀过程p外=0，W=0，Q=DU理想气体(Joule实验结果)：dT=0，W=0，Q=DU=0，DH=0(3)恒外压过程：例1：1mol理想气体于27℃、101325Pa状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到9

4、7℃，则压力升到1013.25kPa。求整个过程的W、Q、DU及DH20。已知该气体的CV，m恒定为20.92J*mol-1*K-1。解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态：(T1=27℃,p1=101325Pa，V1)→(T2=27℃,p2=p外=?，V2=?)→(T3=97℃,p3=1013.25kPa，V3=V2)首先计算功W，然后计算DU，再计算Q，DH。3.恒容过程：dV=0W=0，QV=DU=nCV，mdT，DH=DU+VDp4．绝热过程：Q=0(1)绝热可逆过程W=-pdV=DU=nCV，mdT，DH=DU+DpV理想气体：p1V1γ=p2V2γ，p1V1/

5、T1=p2V2/T2(2)绝热一般过程：由方程W=-p外dV=DU=nCV，mdT建立方程求解。5．节流过程(等焓过程)：DH=0，Q=0焦耳-汤姆逊系数mJ-T=(¶T/¶p)H，理想气体mJ-T=0，实际气体mJ-T≠06.相变过程S(a)→S(b)：(1)可逆相变(正常相变或平衡相变)：在温度T对应的饱和蒸气压下的相变，如水在常压下的0℃结冰或冰溶解，100℃时的汽化或凝结等过程。由温度T1下的相变焓计算另一温度下的相变焓TDHmq(T2)=DHmq(T1)+DCp，mdT(2)不可逆相变：利用状态函数与路径无关的特点，根据题目所给的条件，设计成题目给定或根据常识知道的(比

6、如水的正常相变点)若干个可逆过程，然后进行计算。例2：水在-5℃的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃结冰的可逆相变过程，即△H1H2O(l，1mol，-5℃，pq)H2O(s，1mol，-5℃，pq)△H3↓△H2↑△H4H2O(l，1mol，0℃，pqH2O(s，1mol，0℃，pq)7．化学过程：标准反应焓DrHmq的计算(1)由298.15K时的标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓，DrHmq＝SvBDfHmq(B)＝－SvBDcHmq(B)再利用基希霍夫公式计算另一温度T时的标准反应焓。注意：生成反应和燃烧反应的定义，以及标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓存在

7、的联系。例如H2O(l)的生成焓与H2的燃烧焓，CO2的生成焓与C(石墨)的燃烧焓数值等同。(2)一般过程焓的计算：基本思想是(1)，再加上相变焓等。20第三章热力学第二定律 一、重要概念卡诺循环，热机效率，熵，摩尔规定熵，标准熵，标准反应熵，亥姆霍兹函数，吉布斯函数二、主要公式与定义式 不可逆可逆克劳修斯(R.Clausius)不等式：DS≥dQr/T3．熵的定义式：dS=dQr/T4．亥姆霍兹(helmholtz)函数的定义式：A=U-TS5．吉布斯(Gibbs)函数的定义式