物理化学主要公式及使用条件10141

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1、物理化学主要公式及使用条件第一章气体的"PT关系主要公式及使用条件1.理想气体状态方程式pV-(加/M)RT-nRT或pVm=p(V/n)=RT式屮卫，7,T及〃单位分别为Pa,m3,K及mol。人=7/斤称为气体的摩尔体积，其单位为m3•mol"。R=8・314510J・mol"・K“,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)组成摩尔分数加(或xb)=%/工厲A体积分数0B=/工几厂宀A式中工％为混合气体总的物质的量。厂"A表示在一定几卩下纯气体A的摩尔体积。为九厂心为AA在一定T,

2、P下混合之前各纯组分体积的总和。(2)摩尔质量M航=工儿见=mln=工％也gBBB式屮皿=工叫为混合气体的总质量，n=工他为混合气体总的物质的量。上述各式适用于任意的BB气体混合物。(3)九=Pb【P=V；IV式屮PB为气体B,在混合的7；7条件下，单独存在吋所产生的压力，称为B的分压力。%为B气休在混合气休的T,p下，单独存在时所占的体积。1.道尔顿定律Pb~bP，P=》PbB上式适用于任意气体。对于理想气体pB=nBRT/V2.阿马加分体积定律V；=nnRT/V此式只适用于理想气体。3.范德华方程(p^alV^(Vm-b)=R

3、T(p+an2/V2)(V-nb)=nRT式中Q的单位为Pa•m6-mol2,b的单位为m3-mol1,。和b皆为只与气体的种类有关的常数,称为范德华常数。此式适用于最高压力为几个MPa的中压范围内实际气体p,r,T,n的相互计算。4.维里方程pVm=RT(UB/Vm+C/V^D/y^......)及pVm=RT(+Bp+Cp2+Dp3+……)上式中的B,C,D,..…及氏，C,DI...分别称为第二、第三、第四…维里系数，它们皆是与气体种类、温度有关的物理量。适用的最高压力为IMPa至2MPa,高压下仍不能使用。5.压缩因子的

4、定义Z=pV/(nRT)=PVm/(RT)Z的量纲为一。压缩因了图可用于查找在任意条件下实际气体的压缩因了。但计算结果常产生较大的误差，只适用于近似计算。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U=Q+W或dU=bQ+bW=bQ-p^AV+bW'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。式屮"amb为环境的压力，加为非体积功。上式适用于封闭体系的一切过程。2.熔的定义式H=U+pV3・焙变(1)AH=At/+A(/?K)式屮A(/W)为乘积的增量，只有在恒压下=P化-人)在数值上等于体

5、积功。(2)^H=^nCf^dT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MJ=fnCv^T此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程。5•恒容热和恒压热Qv=U(d?=0,旷=0)Qp='H(dp=0,旷=0)6.热容的定义式(1)定压热容和定容热容Cp=8Qp/dT=(dH/dT)pCv=bQvIAT={dUldT(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容Cp,m=Cp/n=(8Hm/dT)pC^m=Cy/n=(8Um/8T上式分别适

6、用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。（3）质量定压热容（比定压热容）Cp=Cp/m=Cpm/M式屮m和M分别为物质的质量和摩尔质量。⑷C“-C“=R此式只适用丁理想气体。（5）摩尔定压热容与温度的关系"a+bT+。尸+护式中b,c及c/对指定气体皆为常数。（6）平均摩尔定压热容C=RCpgdT/（丁2—心6.摩尔蒸发熠与温度的关系AvapHm(r2)=或（込肆/〃）厂△哪5式中△哪c“=C“（g）—C“（1），上式适用于恒压蒸发过程。8.体积功(1)定义式或工P.^dV适用于理想气体恒压过程。适用于恒外压过程

7、。适用于理想气体恒温可逆过程。适用于为常数的理想气体绝热过程。(2)W=-p(V{-V1)=-nR(T1-T^⑶W=-p^-V^(1)W=-^pAV=-nRT(y2/^)=nRTln(p2/P[)(2)W=AU=nC^m(T2-T})9.理想气体可逆绝热过程方程(T2/T})c^(p2/PlyR=i(pjp^yj^y=上式中，y=C加C“称为热容比(以而称为绝热指数)，适用于Cjs为常数，理想气体可逆绝热过程P，7,厂的计算。10.反应进度^=Az?b/vb上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况，△%=%-%.()，“B.

8、o为反应前B的物质的量。"b为B的反应计量系数，其量纲为一。§的量纲为mol。H.标准摩尔反应焙A「出=工叫人(出(B,0)=-工vbA。Hl(B,0)式中XH：(B,0)及ZV/：(B,0)分别为相态为0的物质B的标准摩尔生成焙和标准摩尔燃烧焙。