物理化學公式集

2022-11-17 03:51:03 字數 4662 閱讀 6667

熱力學第一定律

功:δw=δwe+δwf

(1) 膨脹功 δwe=p外dv 膨脹功為正,壓縮功為負。

(2) 非膨脹功δwf=xdy

熱 q:體系吸熱為正,放熱為負。

熱力學第一定律: △u=q—w 焓 h=u+pv

理想氣體的內能和焓只是溫度的單值函式。

熱容 c=δq/dt

(1) 等壓熱容:cp=δqp/dt= (h/t)p

(2) 等容熱容:cv=δqv/dt= (u/t)v

等壓熱容與等容熱容之差:

(1)任意體系 cp —cv=[p+(u/v)t](v/t)p

(2)理想氣體 cp —cv=nr

理想氣體絕熱可逆過程方程:

pvγ=常數 tvγ-1=常數 p1-γtγ=常數 γ=cp/ cv

理想氣體絕熱功:w=cv(t1—t2)=(p1v1—p2v2)

理想氣體多方可逆過程:w=(t1—t2)

熱機效率冷凍係數:β=-q1/w

可逆製冷機冷凍係數:β=

焦湯係數: μj-t==-

實際氣體的δh和δu:

δu=+ δh=+

化學反應的等壓熱效應與等容熱效應的關係:qp=qv+δnrt

當反應進度 ξ=1mol時, δrhm=δrum+rt

化學反應熱效應與溫度的關係:

熱力學第二定律

clausius不等式:

熵函式的定義:ds=δqr/tboltzman熵定理:s=klnω

helmbolz自由能定義:f=u—ts gibbs自由能定義:g=h-ts

熱力學基本公式:

(1) 組成恆定、不作非膨脹功的封閉體系的熱力學基本方程:

du=tds-pdv dh=tds+vdp

df=-sdt-pdv dg=-sdt+vdp

(2) maxwell關係:

(3) 熱容與t、s、p、v的關係:

cv=t cp=t

gibbs自由能與溫度的關係:gibbs-helmholtz公式 =-

單組分體系的兩相平衡:

(1)clapeyron方程式:= 式中x代表vap,fus,sub。

(2)clausius-clapeyron方程式(兩相平衡中一相為氣相):=

(3)外壓對蒸汽壓的影響: pg是在惰性氣體存在總壓為pe時的飽和蒸汽壓。

吉不斯-杜亥姆公式:sdt-vdp+=0

du=tds-pdv+ dh=tds+vdp+

df=-sdt-pdv+ dg=-sdt+vdp+

在等溫過程中,乙個封閉體系所能做的最大功等於其helmbolz自由能的減少。等溫等壓下,乙個封閉體系所能做的最大非膨脹功等於其gibbs自由能的減少。

統計熱力學

波茲曼公式:s=klnω

一種分布的微觀狀態數:定位體系:ti=n! 非定位體系:ti波茲曼分布:=

在a、b兩個能級上粒子數之比:=

波色-愛因斯坦統計:ni= 費公尺-狄拉克統計:ni=

分子配分函式定義:q= -i為能級能量

q= -i為量子態能量

分子配分函式的分離:q=qnqeqtqrqv

能級能量公式:平動:εt=

轉動:εr= 振動:εv=

分子配分函式表示式:平動:當所有的平動能級幾乎都可被分子到達時

一維:qt= 二維:qt=a 三維:qt=

轉動:線性qr為轉動特徵溫度

非線性qr=

振動:雙原子分子qv== =為振動特徵溫度

多原子線性:qv= 多原子非線性:qv=

電子運動:qe=(2j+1) 原子核運動:qn=(2sn+1)

熱力學函式表示式:

f=-ktlnqn(定位f=-ktln(非定位)

s=klnqn+nkt(定位) s=kln+nkt(非定位)

g=-ktlnqn+nktv(定位)

g=-ktln+nktv(非定位)

u=nkt2h=nkt2+nktv

p=nktcv=

一些基本過程的δs、δg、δf的運算公式(wf=0)

一些基本過程的w、q、δu、δh的運算公式(wf=0)

溶液-多組分體系體系熱力學在溶液中的應用

溶液組成的表示法:(1)物質的量分數:(2)質量摩爾濃度:(3)物質的量濃度: (4)質量濃度

拉烏爾定律亨利定律:

化學勢的各種表示式和某些符號的物理意義:

氣體:(1)純理想氣體的化學勢標準態:任意溫度,p=pφ=101325pa。μφ(t)為標準態時的化學勢

(2)純實際氣體的化學勢標準態:任意溫度,f=pφ且復合理想氣體行為的假想態(即p=pφ,γ=1),μφ(t)為標準態時的化學勢。

(3) 混合理想氣體中組分b的化學勢因為所以不是標準態時的化學勢,是純b氣體在指定t、p時的化學勢。

溶液:(1) 理想溶液組分的化學勢

所以不是標準態時的化學勢而是溫度為t、溶液上方總壓為p時,純液體b的化學勢。

(2) 稀溶液中各組分的化學勢

溶劑: 不是標準態時的化學勢而是溫度為t、溶液上方總壓為p時,純溶劑a的化學勢。

溶質:,,均不是標準態時的化學勢,均是t,p的函式,它們分別為:當xb=1,mb=1molkg-1,cb=1moldm-3時且服從亨利定律的那個假想態的化學勢。

(4) 非理想溶液中各組分的化學勢

溶劑: 不是標準態的化學勢,而是aa,x=1即xa=1,γa=1的純組分a的化學勢。

溶質:,,均不是標準態時的化學勢,均是t,p的函式,它們分別為:當ab,x=1,ab,m=1,ab,c=1時且服從亨利定律的那個假想態的化學勢。

(4)活度a的求算公式:

蒸汽壓法:溶劑aa=γaxa=pa /pa * 溶質:ab=γbxb=pa /kc

凝固點下降法:溶劑

gibbs-duhem公式從溶質(劑)的活度求溶劑(質)的活度。

(5)理想溶液與非理想溶液性質:

理想溶液

非理想溶液:

超額函式:

溶液熱力學中的重要公式:

(1) gibbs-duhem公式

(2) duhem-margule公式: 對二組分體系:

稀溶液依數性:

(1)凝固點降低:

(2)沸點公升高:

(3)滲透壓:

化平衡學

化學反應親和勢:a=-

化學反應等溫式:

平衡常數的表示式:

溫度,壓力及惰性氣體對化學平衡的影響:

電解質溶液

法拉第定律:q=nzf m=

t+=====

r+為離子移動速率,u+( u-)為正(負)離子的電遷移率(亦稱淌度)。

近似濃度不太大的強電解質溶液)

離子遷移數:tb1

電導:g=1/r=i/u=ka/l

電導率:k=1/ρ 單位:s·m-1 莫爾電導率:λm=kvm=k/c 單位s·m2·mol-1

科爾勞烏施經驗式:λm=

離子獨立移動定律:=

奧斯特瓦兒德稀釋定律:=

平均質量摩爾濃度:=

平均活度係數:= 平均活度:==

電解質b的活度:ab==

m+=v+mb m-=v-mb

離子強度:i=

德拜-休克爾公式:lg=-a|z+z--|

可逆電池的電動勢及其應用

(δrg)t,p=-wf,max (δrgm)t,p=zef

nernst equation:若電池反應為 cc+dd=gg+hh

e=eφ-

標準電動勢eφ與平衡常數kφ的關係:eφ=

還原電極電勢的計算公式:=

計算電池反應的有關熱力學函式變化值:=

=-zef+ qr=t=

zf zf=

電極書面表示所採用的規則:負極寫在左方,進行氧化反應(是陽極),正極寫在右方,進行還原反應(是陰極)

電動勢測定的應用:

(1) 求熱力學函式變數δrgm、δrgmφ、、及電池的可逆熱效應qr等。

(2) 求氧化還原反應的熱力學平衡常數kφ值:kφ= eφ=e=

(3) 求難溶鹽的溶度積ksp、水的離子積kw及弱酸弱鹼的電離常數等。

(4) 求電解質溶液的平均活度係數和電極的值。

(5) 從液接電勢求離子的遷移數。pt,h2(p)|hcl(m)|hcl(m』)| h2(p),pt

1-1價型:ej=e=ec+ej=

**型:mz+az-(m1)|mz+az-(m2) ej=

(6) 利用醌氫醌電極或玻璃電極測定溶液的ph

電解與極化作用

e分解=e可逆+δe不可逆+ir

δe不可逆=η陰+η陽

η陰=(φ可逆-φ不可逆)陰 η陽=(φ不可逆-φ可逆)陽

φ陽,析出=φ陽,可逆+η陽陰,析出=φ陰,可逆-η陰

η=a+blnj

e(實際分解)=e(理論分解)+η(陰)+η(陽)+ir

對電解池,由於超電勢的存在,總是使外加電壓增加而多消耗電能;對原電池,由於超電勢的存在,使電池電動勢變小而降低了對外作功的能力。

在陰極上,(還原)電勢愈正者,其氧化態愈先還原而析出;同理,在陽機上,則(還原)電勢愈負者其還原態愈先氧化而析出。(需外加電壓小)

高中物理化學公式大全

注意都是在什麼條件下用比較好?在什麼條件不知或不需要知道或者也用不到時,該用哪個公式?4 初速為零的勻加速直線運動,在1s 2s 3s ns內的位移之比為12 22 32 n2 在第1s 內 第 2s內 第3s內 第ns內的位移之比為1 3 5 2n 1 在第1公尺內 第2公尺內 第3公尺內 第n公...

物理化學考綱

天津大學碩士研究生入學考試業務課考試大綱 課程編號 839 課程名稱 物理化學 含物理化學實驗 一 考試的總體要求 1.對本門課程中重要的基本概念與基本原理掌握其含義及適用範圍 2.掌握物理化學公式應用及公式應用條件。計算題要求思路正確。步驟簡明 3.掌握物理化學實驗中常用物理量的測量 包括原理 計...

物理化學實現報告

姓名 劉珍 學號 24102701902 序號 24 系別 南湖工程 班級 10製藥 指導老師 張建策 實驗日期 3月7日 實驗一 恆溫槽效能測試 一 實驗目的 1.了解恆溫槽的構造及恆溫原理,初步掌握其裝配和除錯的基本技術。2.繪製恆溫槽靈敏度曲線,學會分析恆溫槽的效能。3.掌握水銀接點溫度計,繼...