厦门大学物理化学各章知识点总结.docx

精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -名师整理 精华学问点第 1 章 第零定律与物态方程一、基本要点公式及其适用条件1. 系统的状态和状态函数及其性质系统的状态—就是系统物理性质和化学性质的综合表现，它采纳系统的宏观性质来描述系统的状态，系统的宏观性质，也称为系统的 " 状态函数 "；系统的宏观性质（状态函数）—就是由大量（摩尔级）的分子、原子、离子等微观粒子组成的宏观集合体所表现出的集团行为，简称 "热力学性质 "或“热力学函数”如 p 、V、T、U 、H 、S、A、G等；Z =f〔x,y 〕表示肯定量、组成不变的均相系统， 其任意宏观性质 〔Z〕是另两个独立宏观性质 〔x,y 〕的函数；状态函数 Z 具有五个数学特点：(1) ，状态函数转变量只打算于始终态，与变化过程途径无关；(2) ，状态函数循环积分为零，这是判定 Z 是否状态函数的准就之一；(3) ，系 Z 的全微分表达式(4) ，系 Z 的 Euler 规章，即微分次序不影响微分结果；(5) ，系 Z、x 、y 满意循环式，亦称循环规章；2. 热力学第零定律即热平稳定律：精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -名师整理 精华学问点当两个物态 A 和 B 分别与第三个物体 C 处于热平稳， 就 A 和 B 之间也必定彼此处于热平稳；T =t +273.15 ，T 是抱负气体肯定温标，以 "K "为单位 ；t 是抱负气体摄氏温标，以 " ℃ " 为单位；肯定温标与摄氏温标在每一度大小是一样的，只是肯定温标的零度取在摄氏温标的 - 273.15 ℃处，p=0可以看出，有了肯定温标的概念后，只需确定一个固定参考点 〔pV 〕0 ，依国际计量大会打算，这个参考点选取在纯水三相点，并人为规定其温度正好等于 273.16K ；3. 抱负气态方程及其衍生式为 :；式中 p 、V、T、n 单位分别为 Pa、m 3 、K、mol ；R=8.314J · mol -1 ·K-1 ，V m 为气体摩尔体积， 单位为 m 3· mol -1 ，ρ 为密度单位 kg ·m -3 ，M 为分子量；此式适用于抱负气或近似地适用于低压气；4. 抱负混合气基本公式〔1〕 平均摩尔质量 ；式中 M B 和 y B 分别为混合气中任一组份 B 的摩尔质量与摩尔分数；此式既适用于各种混和气，也适用于液态或固态等均相系统的平均摩尔质量运算；〔2〕 道尔顿定律 ；这里 p B 只作为组份 B 单独存在时产生的压力；此式适用混合抱负气或近似适用于低压混和气；〔3〕 分压力定义 与 ；作为数学定义可适用各种混和气〔4〕 阿马格定律 ；适用以混合抱负气体或近似适用于低压混和气〔5〕 分体积定义 与 ；可适用于混合抱负气或近似适用于低压真实混和气精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -名师整理 精华学问点5. 范德华方程，范氏常数与临界参数关系，范氏对比态方程〔1〕 范德华方程为： or 式中 a 和 b 系与气体种类有关的常数，皆称范德华常数； a 的单位为 Pa·m 6 · mol -2 ，b 的单位为 m 3 · mol -1 ；该方程适用于 几个 MPa （几十个 atm ）的中压范畴内实际气体的 p 、V 、n 的运算(2) ， ， ；式中 Vcm 、Pc 、Tc 分别为各种气体的临界摩尔体积、临界压力、临界温度，简称临界参数(3) ， ； ；式中 Pr 、Tr 、Vr 分别为对比压力、对比温度、对比体积，简称对比参数，意指物质离开临界点的远近(4) ；系普遍化范氏对比态方程，其适用范畴同范德华方程，并无改善；6. 对应态原理与压缩因子图的应用(1) ；意指不同气体，如有两个对比状态参数彼此相等，就第三个对比状态参数大体上具有相同的值，并称为处于 " 对应状态 " ；处对应态时，不同物质间的物理性质具有简洁关系，此体会规律，即 " 对应态原理 " ；(2) ；为压缩因子 Z 的定义式，它表示实际气与抱负气的偏差，完全由试验测定，是无量纲的纯数； Z 与气体 T、p 及性质有关，规定 T r 可试验绘制 Z =f〔p r 〕函数图；故 Z=f 〔T r、 p r〕称" 压缩因子图 "，不受任何限制，可用于高压下实际气的 p 、V、T 及物质逸度、热容、焓等热 力学函数运算；7. 力学响应函数定义及其应用精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 3 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -名师整理 精华学问点体积膨胀系数 ；等温压缩系数 ；压力系数 ；α、к、β一般是 T 、p 的函数，均为强度量，但他们彼此关联，且与物态方程可互为转换；他们是讨论物质热性 质、晶体结构及相变的重要数据；第 2 章 热力学第肯定律一、本章基本要点公式及其适用条件1. 热力学能 U 及其与热 Q、功 W 相互转换关系〔1〕 U 是系统的状态函数， 其肯定值仍不行知， 对肯定量定组成系统， 可表为任意俩独立变量x 、y 的函数关系 U = f〔x,y 〕，U 具备五个数学特点为：o U 转变量取决于始终态 ；o 循环积分为零 ；o 可表全微分o 符合 Euler 规章 ；o 满意循环式〔2〕 第肯定律数学表达式；针对封闭系统： ΔU= Q+W ；绝热过程： ΔU=W = W v+W ′，；绝功过程： ΔU= Q ；等容无其他功： ΔU=Q v(3) Q 、W 是非状态函数，不仅与始终态有关，更与过程途径相关；只有在特定限制条件下Q 、W 与某些状态函数转变量相关联时，仅打算于始终态；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -名师整理 精华学问点2. 可逆过程的本质意义是系统复原时不留下永久性变化的过程， 或言之系统与环境之间强度因子相差无穷小时所经受一系列平稳态过程；可逆过程是平稳态过程， 但平稳态过程不肯定是可逆过程；可逆过程是抱负化概念，其效率最高，是实际过程的极限；3. 焓 H 的定义及其与 U 、Q 的关系焓是系统状态函数，定义为 H =U +PV ，对肯定量定组成系统可表为函数关系为 H =f 〔x,y 〕，H 同样具有五个数学特点，即焓转变量只打算于始终态，其微变之循环积分为零，可表为全微分，符合 Euler 规章，满意循环式； H 与 Q 在概念上有本质的区分：前者为系统的属性，后者与过程途径有关，唯有等压无其他功时： ΔH=Q p4. 等容热容 C v 与等压热容 C p 的意义特点及其之间转换关系; ;Cpm 与 T 关系呈级数绽开式，常表为 Cpm = apm+bT + cT 2 or C = a + bT + c'T -2 ；热容差为： ，表达热响应函数与力学响应函数及物态方程相互间的关联；5. 热力学第肯定律在 pVT 变化、抱负气体及相变化中的应用：等容过程： 适用于真实气体、液固体及抱负气体 pVT 变化等压过程：适用抵抗恒外压 Pe 的体积功运算适用于真实气体、液固体及抱负气体 pVT 变化绝热过程：适用于抱负气体且不管其可逆与否抱负气体等温过程：绝热可逆过程： PV r =常数， TV r-1 =常数，精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 5 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -名师整理 精华学问点T r P 1-r =常数,热容商Δ相 H =Q p 适用于等 T 等 P 的相变相变化过程：Wv =- P〔Vβ-V α〕 适用于等 T 等 P，由 α→ β 相变的体积功适用于当 β 相为气相且为抱负气体条件6. 节流膨胀和焦耳－汤姆生效应作为第肯定律在实际气体应用表达o 节流膨胀定义：较高压力下的流体（气或液）经多孔塞（或节流阀）向较低压力方向绝热膨胀过程；o 节流膨胀过程特点是节流前后焓值相等： H 1=H 2 或 Δ H=0 ；o 焦－汤系统定义式： ，由于 dp <0 ，所以 表示流体经节流后 〔1〕温度上升（致热）， 〔2〕温度不变， 〔3〕温度降低（致冷）；值得指出在 T=f〔p〕 函数图中的等焓线非节流过程所经受的途径；7. 热力学第肯定律在化学变化中的应用0. 反应进度 ξ必需针对相应的化学计量方程式而言，其定义为： 或，Δξ或 ξ的 单位为 mol ；1. 物质热力学标准态新规定，标准状态压力为标准压力 P =100KP a ，右上角 表示标准态的符号； 气体的标准态： 无论是纯气 B 或是混合气组份 B ，均是温度为 T、压力为 P 下并表现抱负气体特性的气体纯物质 B 的（假想） 状态；液体（或固体）的标准态； 无论纯液（或固）体 B ，仍是其混合物中的组份 B ，都是温度 T、压力 P 下液（或固）体纯物质 B 的状态；物质的热力学标准态温度 T 是任意的，未作具 体规定，但常用热数据的标准态温度为 T =298.15K2. 化学反应的标准摩尔热力学能变、标准摩尔焓变以及它们之间相互转换；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 6 页，共 26 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -名师整理 精华学问点3. ; （ 为计量方程式中组份Ｂ的计量系数）4. , 为 T.p 下物质 B 的摩尔焓肯定值；5.6. 热化学方程式：注明详细反应条件（ T.P. β， 焓变值）的化学反应方程式7. 盖斯定律：一。