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1、物理化学主要公式及使用条件第一章气体的pVT关系1.理想气体状态方程式=(m/=nRT=p(V/n)=RT或pVmM)RTpV式中p，V，T及n单位分别为Pa，m3，K及mol。V=V/n称为气体的摩尔体积，其单位为mm3·mol-1-1·K-1。R=8.314510J·mol，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yB(或xB)n/∑B=nAA∗∗体积分数ϕB=yBVm,B/∑Vm,AyAA∗式中∑为混合气体总的物质的量。Vm,A表示
2、在一定T，p下纯气体A的摩尔体积。∑m,A∗nAyAVAA为在一定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。（2）摩尔质量Mmix=∑yBM=m/n=∑MB/∑nBBBBB式中m=∑mB为混合气体的总质量，n=∑nB为混合气体总的物质的量。BB上述各式适用于任意的气体混合物。∗（3）yB=nB/nB=p/Bp=V/V∗V式中pB为气体B，在混合的T，V条件下，单独存在时所产生的压力，称为B的分压力。B为B气体在混合气体的T，p下，单独存在时所占的体积。3.道尔顿定律pB=yBp，p=∑pB1-40物理
3、化学主要公式及使用条件BpB=nBRT/V适用于任意气体。适用于理想气体4.阿马加分体积定律VB∗=nBRT/此式只适用于理想气体。5.范德华方V程2(p+a/V)(V−b)(p/V)(V−nb)=nRTmm22=RT+an2-40物理化学主要公式及使用条件式中a的单位为Pa·m6·mol-2，b的单位为m3·mol-1，a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，V，T，n的相互计算。6.维里方程23pV=RT(1+B/+C/V+D
4、/V+......)Vmmmm''2'3及pV=RT(1+Bp+Cp+Dp+......)m上式中的B，C，D,…..及B’，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、温度有关的物理量。适用的最高压力为1MPa至2MPa，高压下仍不能使用。7.压缩因子的定义Z=pV/(nRT)=pVm/(RT)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
5、示式∆U=Q+W或'dU=δQ+δW=δQ−pambdV+δW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。式中pamb为环境的压力，W’为非体积功。上式适用于封闭体系的一切过程。2.焓的定义式H=U+pV3.焓变（1）∆H=∆U+∆(pV)∆(pV)pV∆(pV)=p(V−V)式中为乘积的增量，只有在恒压下21在数值上等于体积功。2（2）∆H=∫nCp,mdT1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
6、学能(又称内能)变2∆U=∫nCV,m此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程。dT15.恒容热和恒压热QV=∆U(dV=0,W'=0)Qp=∆H(dp=0,W'=0)3-40物理化学主要公式及使用条件6.热容的定义式（1）定压热容和定容热容Cp=δQp/dT=(∂H/∂T)pCV=δQV/dT=(∂U/∂T)V（2）摩尔定压热容和摩尔定容热容Cp,m=Cp/n=(∂Hm/∂T)pCV,m=CV/n=(∂Um/∂T)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。（3）质
7、量定压热容（比定压热容）cp=Cp/m=Cp,m/M式中m和M分别为物质的质量和摩尔质量。（4）C−CV,m=R只适用于理想气体。p,m（5）摩尔定压热容与温度的关系23C=a+bT+cT+dTp,m式中a,b,c及d对指定气体皆为常数。（6）平均摩尔定压热容T2Cp,m=∫T1Cp,mdT/(T2−T1)7.摩尔蒸发焓与温度的关系T∆H(T)=∆H2∆vapm2vapmvapdT∫Tp,m1(T1)+C或H/∂T)=∆Cvapp,mm(∂pvap∆式中∆C=C(g)—C(l)，上式适用于恒压蒸
8、发过程。vapp,mp,mp,m8.体积功pambdVW=−∑（1）定义式∂W=−pambdV或（2）W=−p(V1−V2)=−nR(T2−适用于理想气体恒压过程。（3）T1)适用于恒外压过程。W=−pamb(V1−V2)V2pdV=−nRTln(V/V)=nRTln(p2/p1)（4）W=−∫214-40物理化学主要公式及使用条件于理想气体恒温可逆过程。适用V1（5）W=∆U=nC(T−适用于C为常数的理想气体绝热过程。T)V,m21V,m5-40物理化学主要公式及使用条件9.理想气体可逆绝热
