物理化学复习提纲

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1、物理化学复习提纲第一章气体的PVT关系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，广延性质或容量性质（加和性：V，U，H，S，A，G），强度性质（摩尔量，T，p），功W，热Q，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（纯态，），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：W=2.热力学第一定律：DU=Q+W，或dU=3．焓的定义：H=U+pV4．热容：定容摩尔热容CV，m=QV/dT=（¶Um/¶T）V定压摩尔热容Cp，m=Qp/dT=（¶Hm/¶T）P理性气体：Cp，m-

2、CV，m=R；凝聚态：Cp，m-CV，m≈0理想单原子气体CV，m=3R/2，Cp，m=CV，m+R=5R/25.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：，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

3、特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O2，H2等。恒温过程dT=0，DU=DH=0，Q=W；非恒温过程，DU=nCV，mDT，DH=nCp，mDT，单原子气体CV，m=3R/2，Cp，m=CV，m+R=5R/2（2）对于凝聚相，状态函数通常近似认为与温度有关，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理想气体结果：dT=0，W=0，Q=DU=0，DH=0（3）恒外压过程：首先计算功W，然后计算D

4、U，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：，γ=Cp，m/CV，m（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J-T=（¶T/¶p）H，理想气体J-T=0，实际气体J-T≠06.相变过程：（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

5、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（比如水的正常相变点）若干个可逆过程，然后进行计算。7．化学过程：标准反应焓的计算（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，然后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。（3

6、）燃烧反应系统的最高温度计算：整个系统作为绝热系统看待处理由系统焓变DH=0建立方程计算。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1.热机效率：=-W/Q1=（Q1+Q2）/Q1=1-T2/T12．卡诺定理：任何循环的热温熵小于或等于0不可逆可逆 Q1/T1+Q2/T2≤0 不可逆可逆克劳修斯（R.Clausius）不等式：DS≥3．熵的定义式：dS=Qr/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：G=H-TS，G=A+pV6．热力学第三定

7、律：S*（0K，完美晶体）=07．过程方向的判据：（1）恒温恒压不做非体积功过程（最常用）：dG<0，自发（不可逆）；dG=0，平衡（可逆）。（2）一般过程用熵判据：DS（隔离系统）>0，自发（不可逆）；DS（隔离系统）=0，平衡（可逆）。（3）恒温恒容不做非体积功过程：dA<0，自发（不可逆）；dA=0，平衡（可逆）。8．可逆过程非体积功的计算（1）恒温可逆过程功：Wr=DTA，Wr'=DT,VA，（2）恒温恒压过程非体积功：Wr