万洪文主编《物理化学》总复习.ppt

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1、物理化学刘辉总复习2021/10/8www.themegallery.com第一章热力学第一定律2021/10/8www.themegallery.com(1)广度性质(extensiveproperties)(2)强度性质(intensiveproperties)一、系统与系统的性质2021/10/8www.themegallery.com二、系统的状态函数状态函数：用来描述和规定系统状态的物理量(如p、V、T)叫状态函数(statefunction)。异途同归，值变相等；周而复始，数值还原；求其偏导，与求导顺序无关。状态函数的特点2021/10/8www.themegall

2、ery.com三、过程和途径(a)等温过程：温度保持恒定的过程。T1=T2=T环=常数(b)等压过程：压力保持恒定的过程，p1=p2=p环=常数(c)等外压过程：p外=常数的过程，常有p1≠p2=p外(d)等容过程：系统的体积保持不变的过程。常见过程(e)绝热过程：系统和环境之间没有热交换的过程。(f)相变过程：系统的聚集状态发生变化的过程。(g)化学反应过程2021/10/8www.themegallery.com四、反应进度ξ恒为正值(反应物为负，产物为正)；ξ与反应式的写法有关。N2+3H2→2NH3ξ=1molN2+H2→NH3ξ=1mol2021/10/8www.th

3、emegallery.com五、热和功heatandwork符号规定：系统吸热，Q>0；系统放热，Q<0。1.热系统与环境之间因温度差别而传递的能量称为热，用符号Q表示。(J、kJ)系统与环境之间交换能量的两种方式2.功：除热以外，系统与环境之间传递的其他能量统称为功,用符号W表示。(J、kJ)符号规定：系统对环境作功，W<0环境对系统作功，W>02021/10/8www.themegallery.com机械功=f(力)×dl(位移)功是一个广义的概念：广义功=广义力×广义位移=强度因素×容量因素的改变量电功=E(电位)×dQ(通过的电量)体积功=pe(外压)×dV(体积的变化

4、)表面功=σ(表面张力)×dA(表面积的变化)热和功均与过程有关，它们不是系统所固有的性质，即：热和功都是过程量，不是状态函数。2021/10/8www.themegallery.com4.体积功的求功公式膨胀或压缩均适用体积功2021/10/8www.themegallery.com(1)等外压过程：(2)等压过程：(3)等容过程：W=0(4)向真空膨胀：W=0(5)理想气体等温可逆过程：5.常见过程体积功的计算2021/10/8www.themegallery.com(6)等温等压下的化学反应过程νB对产物取正号，对反应物取负号。2021/10/8www.themegall

5、ery.com热力学能是除了系统整体的动能和势能外，系统内部能量的总和。热力学能是系统的状态函数。六、热力学能(内能)U与焓H等压：等容：2021/10/8www.themegallery.com七、热力学第一定律条件：等容无其它功条件：等压无其它功热一定律数学表达式2021/10/8www.themegallery.com适用条件：任何物质(s,l,g)在无相变、无化学变化、无其它功的等压单纯变温过程。八、等压单纯变温过程2021/10/8www.themegallery.com九、等容单纯变温过程适用条件：任何物质(s,l,g)在无相变、无化学变化、无其它功的等容单纯变温过

6、程。2021/10/8www.themegallery.com十、等压热容与等容热容理想气体的与之差2021/10/8www.themegallery.com结论：理想气体的热力学能和焓仅仅是温度的函数，与压力和体积无关。十一、盖·吕萨克－焦耳实验对于组成固定的封闭系统，经验告诉我们：当指定两个状态函数时，系统的状态才能确定。试问对于理想气体当T,U一定后系统的状态一定吗？当T,p确定时情况又怎样？当U和p一定时呢？2021/10/8www.themegallery.com十二、理想气体等温过程的计算(1)理气等温可逆过程(膨胀与压缩)(2)理气等温恒外压过程(3)理气自由膨胀

7、过程(向真空膨胀)注意：理想气体自由膨胀为等温过程。(4)理气绝热自由膨胀过程2021/10/8www.themegallery.com十三、理想气体变温过程的计算适用条件：理想气体所有变温过程等压变温等容变温绝热变温……变温2021/10/8www.themegallery.com十四、理想气体的绝热可逆过程绝热可逆过程方程绝热2021/10/8www.themegallery.compVAD等温可逆过程E绝热可逆过程绝热可逆、不可逆和等温可逆三个过程的比较p2绝热不可逆过程F结论：理想气