物理化学学习笔记

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1、绪论§0.1物理化学课程的内容一、物理化学课程的内容1.物理化学课程简介是从化学现象与物理现象的联系去寻找化学变化规律的学科。2.物理化学主要的研究内容：（1）物质的相变化及化学变化。（2）变化的可能性和变化的速率。变化的可能性：化学热力学变化的速率：化学动力学3.物理化学构成：化学热力学、化学动力学、结构化学。4.物理化学的主要理论支柱：热力学、统计力学、量子力学。热力学——宏观系统量子力学——微观系统统计力学——两者桥梁§0.2学习物理化学的要求及方法§0.3物理量的表示及运算一、物理量的表示：1.物理量A是由其单位[A]和以单位[A]表示的量的数值{A}表示。A

2、={A}·[A]2.量与单位的比值A/[A]={A}表示。p/Pa=101325p/kPa=101.325二、对数中的物理量对数中的物理量应先除以起单位后才能进行计算。三、量值的计算量方程76第一章气体的PVT关系§1.1理想气体状态方程一、理想气体状态方程：1、低压气体pVT关系三个经验定律：（1）波义尔（BoyleＲ）定律：（2）盖-吕萨克（GayJ-LussacJ）定律：V/T=常数（n，p一定）（3）阿伏加德罗（AvogadroA）定律：V/n=常数（T，p一定）2、理想气体状态方程：（1）p：单位为Pa；V的单位为m3；n的单位为mol，T的单位为K；R：为

3、摩尔气体常数，R=8.314510J·mol-1·K-1R=8.315J·mol-1·K-1（计算中）（2）理想气体状态方程其它形式为：二、理想气体模型1、分子间力：兰纳德-琼斯（Lennard-Jones）理论：2、理想气体模型理想气体在微观上具备两个特征：（1）分子间无相互作用力；（2）分子本身不占有体积。三、摩尔气体常数R的准确数值，是通过实验测定出来的。采用外推法进行的。R是对任何气体都适用的常数。理想气体状态方程及气体常数R适用于压力趋于零时的各种气体。四、等温压缩率：76体膨胀系数：§1.2理想气体混合物一、混合物的组成表示方法1.摩尔分数x或yy：表示气

4、体混合物的摩尔分数；x：表示液体混合物的摩尔分数。；。2.质量分数。3.体积分数。二、理想气体状态方程对理想气体混合物的应用理想气体混合物的状态方程为：三、道尔顿定律1.分压力定义：2.（对所有混合气体都适用，包括非理想状态气体混合物）763.道尔顿定律：4.推导：理想气体混合物：适用条件：理想气体混合物，低压真实气体。四、阿马加定律（分体积定律）Amagat1.阿马加定律：2.推导：§1.3气体的液化及临界参数一、液体的饱和蒸汽压1.气液平衡2.饱和蒸汽3.饱和液体4.饱和蒸汽压5.液体沸点6.正常沸点二、临界参数1.临界温度（或）2.临界压力（）3.临界摩尔体积（

5、）4.临界状态5.临界参数三、真实气体的图及气体的液化真实气体等温线示意图§1.4真实气体状态方程76一、真实气体的图和波义尔温度1.真实气体的图同一温度不同气体曲线有三种情况；同一气体不同温度下的曲线也有同样三种情况。2.波义尔温度：二、范德华方程1.范德华方程：2.范德华常数与临界参数的关系，，三、维里方程和分别为第二、第三、第四…维里系数。是温度T的函数，并与气体的本性有关。76第二章热力学第一定律§2-1热力学基本概念系统、环境；状态、状态函数；过程、途径。一、系统和环境1.系统：所研究的那部分物质，即研究对象。2.环境：系统的环境，是系统以外与之相联系的那部

6、分物质。3.系统的分类（1）分类的依据：系统与环境之间物质交换和能量交换联系。（2）分类：①封闭系统：与环境间无物质交换，可以有能量交换的系统，称为封闭系统。（研究重点）②隔离系统：与环境既无物质交换，又无能量交换的系统称为隔离系统。又称为孤立系统。③敞开系统：与环境既有能量交换又有物质交换的系统称为敞开系统。二、状态和状态函数1.状态（热力学状态）：静止的系统内部的状态。2.状态函数：性质均为状态的函数。3、状态函数的特征（1）状态函数是状态的单值函数；（2）状态发生变化时，其状态函数的改变只有始态及末态决定，与途径无关。（3）状态函数的微变为全微分。（4）当系统经

7、一循环过程恢复到原来状态时任何状态均不变，即全微分的封闭积分为零。。4.系统宏观性质物质的性质分为宏观性质和微观性质；等为宏观性质；(1)分类：广度量、强度量。（1）广度量：凡性质与物质的数量成正比的称为广度量，如。（2）强度量：凡性质与物质的数量无关的称为广度量，如。(2)广度量具有加和性，强度量不具有加和性。(3)广度量与广度量之比即为强度量。广度量和强度量的乘积为广度量。765.平衡态（1）定义：指在一定条件下，系统中各个相的宏观性质不随时间变化，此后将系统隔离，系统的性质仍不改变的状态。（2）系统处在平衡态满足条件：a.热平衡（单一的温度）b