物理化学主要公式及使用条件95838

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1、物理化学主要公式及使用条件第一章气体的”灯关系主要公式及使用条件1.理想气体状态方程式pV=(m!M)RT=nRT或pVm=p(V/n)=RT式中p,A,T及刃单位分别为Pa,m3,K及moLVm=7/n称为气体的摩尔体积，其单位为n?•mol"。R=8.314510J-mof1•K'1,称为摩尔气体常数。此式适用丁•理想气体，近似地适用丁•低压的真实气体。2.气体混合物(1)组成摩尔分数恥(或XB)=/A体积分数0B=yyB/工几厂讣A式中工为混合气体总的物质的量。厂皿表示在一定T,p卜纯气体A的摩尔体积。为AA在一定八P下混合之前各纯组分体积

2、的总和。(2)摩尔质量=w/w=SA/B/ZA7BBBB式中加=工叫为混合气体的总质量，刃=工％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)儿=pjp=V；IV式中Qb为气体B,在混合的7；7条件下，单独存在时所产生的压力，称为B的分压力。叫为B气体在混合气体的八p下，单独存在时所占的体积。3・道尔顿定律B上式适用于任意气体。对于理想气体p^=n^RTIV4.阿马加分体积定律V^=n^RT!V此式只适用于理想气体。5.范德华方程(p+a/^)(Vm-b)=RT(p+cin2/V2)(V-nb)=nRT式中。的单位为Pa-m6

3、-mof2,b的单位为m^mol4,。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儿个MPa的中压范围内实际气体p,V.T,n的和互计算。6.维里方程pVm=RT^B/Vm+C/V^D/V^.…)及pym=RT(l+Bp+C'p2+Dpy+……)上式屮的B,C,D,..…及C,D：..分别称为第二、第三、第四…维里系数，它们皆是与气体种类、温度冇关的物理量。适用的最高压力为IMPa至2MPa,高压下仍不能使用。7.压缩因子的定义Z=pV/(nRT)=pVmRRT)Z的量纲为一。压缩因子图可用于查找在任意条件下实际气体的压

4、缩因子。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=Q+W或dU二50+50=60-加bd7+W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。式屮以吠为环境的压力，力为非体积功。上式适用于封闭体系的一切过程。2.焙的定义式H=u+py3.焙变(1)A//=△(/+△(”)式中A(pK)为pV乘积的增量，只有在恒压下△9?)=P(y2-拆)在数值上等于体积功。(2)^H=^nCpmdT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、

5、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U=fnCVmAT此式适用于理想气体单纯pPT变化矗一切过程。5•恒容热和恒压热qv=u(dr=o,^!=o)Qp=H(dp=O,W1=O)6.热容的定义式(1)定压热容和定容热容Cp=dQp/dT=(cH/cT)pCv=bQv/AT=(dU!dT(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容Cp,m=Cp/n=(dHm/8T)pC^m=Cv/n=(dUm/dT)v上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。(1)质量定压热容(比定压热容)Cp=Cp/m=CpJM式屮m和

6、M分别为物质的质量和摩尔质量。(2)Cp^-CVM=R此式只适用于理想气体。(3)摩尔定压热容与温度的关系C“"+bT+疔+护式中Jb,c及d对指定气体皆为常数。(4)平均摩尔定压热容C,.m=覚C“dT/(T2-TJ6.摩尔蒸发焙与温度的关系△哪丹m亿)=△艸刃m(G+dT或(込叩施/办)厂_pC“式中△密=C“(g)—C”"⑴，上式适用于恒压蒸发过程。&体积功(1)定义式dW=-p^V或“一工(2)w=-P(人-)=-呵2-片)适用丁•理想气体恒压过程。(3)W=-pamb(拆-人)适用于恒外压过程。(4)W=-^pdV=-nRTln(V2I

7、V^=nRT^p2lpj适用于理想气体恒温可逆过程。(5)W=U=nCy^T2-Tx)适用于Gm为常数的理想气体绝热过程。9.理想气体可逆绝热过程方程⑺/7])%化/人严=1(T2/T^(p2/PlyR=(p2/P[)(v2/yj=i上式中，7=C^/CV^称为热容比(以前称为绝热指数)，适用于G"为常数，理想气体可逆绝热过程p,V,T的计算。10.反应进度上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况，△%=%-%,()，%,。为反应前B的物质的量。%为B的反应计量系数，其量纲为一。§的量纲为mole11.标准摩尔反应焰△r號=ZvBAf//：

8、(B,0)=-c氏(B,0)式中及出(B,0)分别为相态为0的物质B的标准摩尔生成熔和标准摩尔燃烧熔。上式适用于^=1mol,在标准状态