食品物化 简明物理化学课件

物 理 化 学多媒体CAI物理化学教学纲要物理化学概论物理化学研究的内容主要分成四大部分：1.化学热力学研究物质变化（p、V、T变化、相变化、化学变化)的能量效应 (功与热)和变化的方向与限度，即有关能量守恒和物质平衡的规律。2.量子力学研究微观系统的运动状态。对微观系统建立薛定谔方程，解出波 函数及能量E， 2表示微观系统中粒子在空间位置(x,y,z)附近的微体积元d内 的概率密度。将量子力学原理应用于化学则构成了量子化学。3.统计热力学从组成系统的大量粒子(原子、分子和离子)的微观性质(如质量 ,转动惯量,振动频率等)出发，利用统计方法，研究大量微观粒子的平均行为，从 而利用组成系统的大量粒子的微观性质来求算系统的宏观性质，用以解决系统的 平衡规律或变化速率规律。物理化学：有时也叫理论化学，它是从物质的物理现象和化学现象 的联系入手来探求化学的基本规律的一门学科。主要从理论上探讨 物质结构与其性能之间的关系：化学反应的可能性，限度，反应机 理和反应速度及控制反应的条件。 0. 物理化学研究的内容4.化学动力学研究各种因素(浓度、温度、催化剂、溶剂、光、电等)对化学 反应速率的影响规律及反应机理(反应的具体步骤、元反应)。此外还有结构化学、界面现象、胶体分散系统与粗分散系统、电解质溶液 与电化学系统，其内容范畴和研究方法则从属于以上四大部分。其中，界面现象，胶体分散系统与粗分散系统合称胶体化学。其 对我们农科，食品学科也是非常重要的内容。后面我们主要讲授。W=-P外dv3。功与过程膨胀 过程 与功 自由膨胀过程 一次恒外压膨胀过程 多次恒外压膨胀过程 外压与体系的压力差为dp的膨胀过程忽略二阶无穷小量dpdV对于理想气体这种过程近似地可看作可逆过程，体系对 环境所作的功最大（绝对值最大）。4. 可逆过程体系经过某一过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能使体系和环境都恢复到原来的状态而未留 下任何永久性的变化，则该过程称为热力学可逆过程 。否则为不可逆过程。上述准静态膨胀过程若没有因摩擦等因素造成能 量的耗散，可看作是一种可逆过程。过程中的每一步 都接近于平衡态，可以向相反的方向进行，从始态到 终态，再从终态回到始态，体系和环境都能恢复原状 。2. 定容热、定压热及焓(1)定容热QVU 或 QVdU （ 1-12）式(1-12)表明：在定容且W0的过程中，封闭系统从环境吸的热在量值上等于系统热力学能的增加。定容且W ' 0 的过程，W0或W0U=Q+W 功可分为两大类，一类为膨胀功，W。一类 为非膨胀功W。du=Q+W=Q+（-pdv+W ）3、热力学第一定律在理想气体上的应用 见教材P9页焦耳实验得出结论：pg气体的内能、焓都只是温度的函 数。即：(U/P)T=0; (U/V)T=0; (H/P)T=0; (H/V)T=0;4、热容 C=Q/dT; 摩尔热容Cm=C/n 摩尔恒容热容Cv,m=(QV/n.dT)=(Um/T)V U=QV=n Cv,mdT 摩尔恒压热容CP,m=(QP/n.dT)=(Hm/T)P H=QP=n CP,mdT Cv,m、 CP,m是状态函数，且只是温度的函数 对于Pg, 在通常温度下，对单原子分子： Cv,m= 3R/2;CP,m=5R/2; 对双原子分子： Cv,m= 5R/2;CP,m=7R/2; 对非线性多原子分子： Cv,m= 3R;CP,m=4R;