物理化学教学课件：上册第一章到第二章公式.ppt

华东理工大学East China University of Science And Technology第一、二章总结华东理工大学East China University of Science And Technology重要公式1、压缩因子 2、范德华方程(1)真空，(2)恒容，(3)恒压，(4)系统变压，但外压恒定，(5) 理想气体ig恒温可逆膨胀或压缩：因为可逆， ，因为膨胀或压缩，故ig的p减小或增大，而 ， 也在变化， ，p不能提出积分号外3、体积功3、体积功数学表达式：封闭系统 条件公式：（1）恒容：dV = 0、只做体积功，封闭系统 （2）恒压：dp=0，p=p外 、只做体积功，封闭系统 4、热力学第一定律适用条件：恒容、只做体积功，纯物质变温过程适用条件：恒压、只做体积功，纯物质变温过程其中物质B是指参加化学反应的任意反应物或产物，反应物系数 是负值，产物 是正值5、标准摩尔反应焓：指恒温化学反应 或5、标准摩尔反应焓：指恒温化学反应 例、分子式为 物质B的标准摩尔生成焓是由最稳定的单质生成1mol 该物质B时的标准摩尔反应焓生成反应：配平（生成反应）5、标准摩尔反应焓：指恒温化学反应。

标准摩尔相变焓 如非特别指明，相变化一般看作恒温过程例、分子式为 物质B的标准摩尔燃烧焓是1mol 该物质B在O2中完全燃烧时的标准摩尔反应焓燃烧反应：配平(燃烧反应)恒容燃烧热与恒压燃烧热的转换（在恒温条件下）： 氧弹量热计： 恒容、绝热U=QW=0克劳修斯不等式和可逆性判据： 6、热力学第二定律克劳修斯不等式的条件公式：(1) 熵增原理：孤立系统的热力学能是守恒的 （对，错）（对）对于绝热或孤立系统，由于Q=0，则例：在绝热容器中发生的化学反应因为一切实际过程都是不可逆过程，故绝热不可逆(2)恒温恒容过程： (3)恒温恒压过程： （克劳修斯不等式及其条件公式适用于pVT变化、相变化、化学变化等一切宏观过程的可逆性判断例：可逆相变化克劳修斯不等式的条件公式：自然界的一切实际宏观过程，都是不可逆过程，因此绝热不可逆过程 问题2、在一个绝热恒容、无摩擦、带有活塞的气缸中，气体发生pVT变化，系统压力由p1上升到2p1反应系统的 0， 0， 0 7、热力学基本方程（pVT变化）适用条件：没有化学变化因而组成恒定不变的均相封闭系统，并且不考虑除压力以外的其它广义力 重要偏导数、麦克斯韦关系式、U、H、S 随T的变化。

麦克斯韦关系式麦克斯韦关系式的推导过程：Z=Z(X,Y)全微分全微分二阶微分和求导次序无关U、H、S 对 T 的偏导数 8. 理想气体任意 pVT 变化中热力学函数的变化 积分错误 8.理想气体 pVT 变化中热力学函数的变化单原子理想气体：双原子理想气体：（1）理想气体的绝热可逆过程方程 （2）理想气体的绝热不可逆过程 理想气体绝热过程( )中终态温度T2的计算：（1）首先求 （3）根据 ，求出 求理想气体 pVT 变化中（包括恒温、绝热等任意pVT变化过程）热力学函数的变化的解题步骤： （2）由于 的计算公式均要用到T2 ，因此对于理想气体绝热过程，必须求出终态温度T2，关键是要判断是绝热可逆还是绝热不可逆过程绝热可逆膨胀或压缩满足力平衡 ，而且膨胀压缩，则气体p变化， 也变化，而绝热不可逆过程不满足力平衡，气体p变化， 对于绝热可逆过程利用 求T2 ，而绝热不可逆过程利用 见教材习题7、8、9、10（4）最后再计算理想气体pVT变化的功W和热Q理想气体 pVT 变化中体积功W和Q的计算：(1) ig的恒温可逆变化过程：系统 p 和 p外 都在变化，都是变量，p外不能提出积分号以外，而且变化过程中 。

3) 理想气体ig的绝热可逆和不可逆变化过程：因为恒温，T是常数，故常数T可提出积分号以外，(2) ig的恒温不可逆变化过程：系统 p 在变化，但 p外=常数， p外可提出积分号以外3)纯液体或纯固体的恒温变压过程 如果压力的变化不大，可以忽略压力对纯液体l、纯固体s的热力学状态函数的影响，状态函数的变化量等于零 如果压力变化很大，密度及体积不变，则可利用热力学基本方程计算，例如(1)实际气体 r.g的节流过程 9.r.g、l、s的 pVT 变化中热力学函数的变化(2) 纯液体 l 或纯固体 s 的恒压变温过程(4) 利用热力学基本方程计算10.相变化中热力学函数的变化：首先画出系统初终态的状态框图，然后判断是否是可逆相变化1)可逆相变化是恒温恒压，且温度压力恒等于两相平衡共存时的温度压力的相变化， ，包括教材习题14，16 因为可逆相变化恒温恒压正常沸点或正常冰点： 时纯物质沸点或冰点1)可逆相变化 水的相图中，在两相平衡线(oa，ob，oc)上的温度压力下发生的恒温恒压的相变化，均为可逆相变化dn+dn例如：在 即100，101325Pa或 下，液体水蒸发成水蒸气，该相变化是可逆相变化还是不可逆相变化？(2) 不可逆相变化以可逆相变化作为桥梁，设计过程，先求 ，再求 ， ，而不可逆相变化的Q和W 是过程变量，不能设计过程求，必须根据实际的不可逆相变化求。

1)如果 恒定，但不恒压 ，则先求再求热 2)如果恒压 ，但不是恒等于平衡压力，则先求热 ，然后再求 包括教材习题15，16，17，18，25例如：在-10，101325Pa下，过冷水凝固成冰，该相变化是可逆相变化还是不可逆相变化？例如：当 100，101325Pa的液体水蒸发成100，101325Pa的水蒸气，该相变化是可逆相变化还是不可逆相变化？ 不是恒压的相变化，所以是不可逆相变化因此必须设计 的恒温恒压的可逆相变化求 是恒温恒压的相变化，但温度不是恒等于两相平衡线上(oc)的温度0，所以是不可逆相变化11.恒温化学反应中的热力学函数变化 （恒温条件下）克希霍夫方程 适用条件：积分温度范围内无相变化，且恒温反应，见教材习题26积分(1) ，则反应的 是常数，不随 温度而变，但反应的 却随温度发生变化 克希霍夫方程(2) =常数C 12.变温化学反应中的热力学函数变化 化学反应中，反应物和产物的温度不相等，则反应为变温反应，首先画出反应系统的初终状态框图，然后根据已知条件，设计过程求 ，见教材习题27 适用条件：纯组分系统的液固相平衡，相变焓 不随温度而变，是常数13.克拉佩龙克劳修斯方程（单元系统的相平衡）见教材习题22积分形式 或13.克拉佩龙克劳修斯方程（单元系统的相平衡） 适用条件：纯组分系统的气液或气固相平衡，液体或固体的体积可忽略，气体为理想气体。

（ 不随温度而变，是常数）包括教材习题20、2114.熵变的计算：首先判断是哪类变化过程，然后对于不同的变化过程，选用下面不同的公式计算 rg，l，s的恒压变温过程ig的pVT变化可逆相变化恒温化学反应定义式孤立或绝热系统的任意过程。