物理化学(上)重要公式ppt课件.ppt

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1、物理化学（上）重要公式2021/7/30全微分性质设z是x,y的函数,z=f(x,y),若z是x,y的全微分,那么:全微分性质通式状态函数都具有全微分性质。2021/7/30热和功体积功用We表示，体积功以外的所有的功统称为非体积功（主要是电功，表面功），用Wf表示，那么：W=We+Wf或δW=δWf+δWepe是外压体积功公式2021/7/30第一定律的数学表达式U=Q+W对微小变化：dU=Q+W也可用U=Q-W表示，两种表达式完全等效，只是W的取号不同。用该式表示的W的取号为：环境对体系作功W<0；体系对环境作功W>0。2021/7/30功与过程理想气体等温可逆膨胀体积功可逆

2、过程，所作的功最大。2021/7/302.4焓(enthalpy）和热容（heatcapacity）1对于等容过程ΔV=0,dV=0,We=0ΔU=Qv结论：等容，不做非体积功，热力学能变化值等于热焓的定义式：H=U+pV2.等压、不作非膨胀功时，ΔH=Qp2021/7/30定义等压热容Cp：定义等容热容Cv：Cp、CV是体系的容量性质，也是状态函数。等压，不做非体积功：等容，不做非体积功：2.4焓(enthalpy）和热容（heatcapacity）2021/7/30理想气体的热力学能和焓理想气体内能只是温度的函数，与p,V无关。换言之，理想气体等温变化ΔU=0。还可以推广为理想气体的

3、Cv,Cp也仅为温度的函数。2021/7/30理想气体的热力学能和焓对理想气体，上述方程适用于任何无非体积功的过程，不再要求等容、等压。理想气体Cp与Cv之差对理想气体:所以2021/7/30理想气体绝热可逆过程方程式式中，均为常数，。公式推导过程中引进了：理想气体、绝热可逆过程，不做非体积功和CV是与温度无关的常数等条件。2021/7/30等压、等容热效应与的关系当反应进度为1mol时：式中是生成物与反应物中气体物质的量之差值，并假定气体为理想气体。或2021/7/30赫斯定律（Hess’slaw）1840年，根据大量的实验事实赫斯提出了一个定律：反应的热效应只与起始和终了状态有关，与

4、变化途径无关。即保持始态和终态相同，不管反应是经历什么途径完成，其热效应相同。一般反应的热效应是指等压热效应，也就是等压时的反应焓变。2021/7/30化合物的生成焓对于化学反应，标准等压反应热等于生成物的标准生成焓总和减去反应物的标准生成焓的总和。2021/7/30利用燃烧焓求化学反应的焓变根据状态函数性质或赫斯定律可推得:化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和减去各产物燃烧焓的总和。用通式表示为：2021/7/30基尔霍夫定律Kirchoff提出了焓变值与温度的关系式，所以称为Kirchoff定律。也是温度的函数，只要将Cp-T的关系式代入，就可从一个温度时的焓变求另一个温度下的焓

5、变。2021/7/302021/7/30物理化学电子教案—第三章2021/7/30Clausius不等式的意义有时把与体系密切相关的环境也包括在一起，用来判断过程的自发性，即：“>”号为自发过程“=”号为可逆过程2021/7/303．7熵变的计算等温过程的熵变变温过程的熵变化学过程的熵变环境的熵变用热力学关系式求熵变2021/7/30等温过程的熵变根据熵的定义，对于可逆过程有：或等温、可逆时：2021/7/30等温过程的熵变(1)理想气体等温可逆变化对于理想气体等温不可逆过程，可设计一可逆过程，使二者始、终态相同，故上式适用条件为：理想气体等温变化。2021/7/30等温过程的熵变(2)

6、等温、等压、可逆相变等温、可逆等压相变ΔH=Q（Qp）注意：可逆相变都是在等温、等压下进行的，如水常压下气、液平衡，温度保持373K，直至某一相消失，温度才改变。2021/7/30变温过程的熵变(1)物质的量一定的等容可逆变温过程(2)物质的量一定的等压可逆变温过程对于不可逆过程可以设计一个可逆过程，可推导出同样的上述公式，因此上述公式不要求可逆，隐含不做非体积功。2021/7/30变温过程的熵变1.先等温后等容物质的量一定从到的过程。无法一步计算，要分两步计算：2021/7/30变温过程的熵变2.先等温后等压2021/7/30化学过程的熵变(1)在标准压力下，298.15K时反应的熵变

7、计算。标准压力下，298.15K时，各物质的标准摩尔熵值有表可查。根据化学反应计量方程，可以计算反应进度为1mol时的熵变值。2021/7/30化学反应熵变(2)在标准压力下，求反应温度T时的熵变值。298.15K时的熵变值从查表得到.2021/7/30化学过程的熵变2021/7/30亥姆霍兹自由能2021/7/30四个基本公式使用条件上述四个热力学基本公式使用条件是：组成恒定、不作非体积功的封闭体系。(1)(2)(3)(4)202