物理化学简明教程(重点内容)(2)

2018-12-11 10:21

P1T2V2T2???(等温+等压)?S?nRln?;(等温+等容) ?nCln?S?nRln?nClnp,mv,m?????P2?T1?V1?T1????(等压+等容)?S?nCp,mlnT2+nCv,mlnT2 T1T1⑤没有相变的两个恒温热源之间的热传导 首先要求出终态温度

T:T?C1T1?C2T2C1?C2

?S??S(T1)??S(T2)

TT?C2lnT1T2?S??S1??S2?C1ln 注意(求T):绝热恒容过程用△U=△UA+△UB=0;绝热恒压过程用△H=△HA+△HB=0;

11.相变过程的熵变

①可逆相变过程的熵变:定温定压可逆相变过程Qr=△H相变 ?S??H相变T相变 ②不可逆相变过程的熵变:要设计可逆相变过程进行求算 12.混合过程的熵变:①?mixS??R?nBlnxB ②?mixS??nBRlnVBVB(2)B(1)(自编)

B13.化学反应的熵变:

①在标准压力下,298.15 K时,根据化学反应计量方程,可以计算反应进

??度为1 mol时的熵变值?rSm??vBSm(B)

B??(T2)??rSm(T1)?nCpln②求反应温度T时的熵变值?rSmT2T1 14.环境的熵变:?S环?-Q系T环 △S孤=△S系+△S环>0可自发。(用熵作为判据

时,体系必须是孤立体系,也就是说必须同时考虑体系和环境的熵变) 15.热力学第二定律阐明的不可逆过程的本质:一切不可逆过程都是向混乱度增加的方向进行,而熵函数可以作为体系混乱度的一种量度。(熵函数与系统的微观状态数有关) 16.玻尔兹曼公式:S=k lnΩ

17.热力学第三定律:在0 K时,任何纯物质的完整晶体(只有一种排列方式),其熵等于零。

①同一物质,当温度升高时,其熵值增大。(量热熵) ②同一物质的气、液、固三态相比,熵值递减。

③一个分子中,原子数目越多,熵值越大;支链越多,其熵值越大。(构型熵)

④气相反应中,分解反应熵增大;加成与聚合反应熵减小 18.规定熵:?S?S(T)?S(0k)??0αT3 升

T?0TCpTdT;20K以下,要用德拜公式计算:CV≈CP=

TfusT程

CpTdT?有

?fusHT??相

Tvap变

dT??vapT要

??T分

CpTdT 段计算:

S(T)???T2dT???CpTTfusTvap19.几个函数的定义式:

①焓H=U+PV,△H=Qp(等压无相变)

②亥姆霍兹函数(功函)A=U-TS,△A=Wmax(在等温、可逆条件下, 它的降低值等于体系所作的最大功)

③吉布斯自由能G=H-TS或G=A+PV,△G=Wf,max(等温、 等压、可逆条件下,它的降低值等于体系所作最大非膨胀功) 20.四个基本公式:

①dU=TdS-PdV;②dH=TdS+VdP;③dA=-SdT-PdV;④dG=-SdT+VdP 21.推

??U???H???U???A???H???G???A???G?T??????,P????????,V??????,S???????? ??S?V??S?P??V?S??V?T??P?S??P?T??T?V??T?P?T?22.麦克斯韦关系式:?????P???T???V???S???P???S???V?????;??????????;?????;? ??V?S??S?V??P?S??S?P??V?T??T?V??P?T??T?P23.?G?RTlnP2(定温过程);△G=0(可逆相变)

P124.通常用基尔霍夫方程求凝固过程中的热效应△rHm(T2)?△rHm(T1)??T△rHm(T2)?Q,用Q判定能否自发TT21△CpdT,

,△S

Q大于则能自发T。

?H?25.CP????

??T?P??U?CV???

??T?V?H????G/T??????T?T2??P26.由某一温度下的△G求另一温度下的△G:

?11???G???G????????H??T?T?? TT??T2??T11??2,则

第三章

1.混合物有气体混合物、液体混合物和固体混合物三类;而溶液则只有液体溶液和固体溶液两类。

2.①对于一定量的多组分均相封闭系统,其容量性质(溶液体积V)不仅是T,P的函数,还是系统中各组分的物质的量nB的函数 Z≠f(T,P), Z=f(T,P,n). ②多组分系统的容量性质不具有简单加和性。V(溶液)≠V(水)+V(乙醇) 3.偏摩尔量的定义式:ZB??Z????n?B?? ??T,P,nC(C?B)①只有广度性质才有偏摩尔量,强度性质没有偏摩尔量。

②多组分系统的状态除了与系统的温度、压强有关以外,还与各组分的偏摩尔量有关。

③只有在等温、等压下的偏微商才是偏摩尔量。

④只有均匀体系才有偏摩尔量,且偏摩尔量仅对各组分才有意义,说某系统的偏摩尔量是没有意义的。

⑤纯组分的偏摩尔量与其摩尔量相同,ZB??Z??Zm???(多组分

??n?T,PZB≠ZB,m)

⑥偏摩尔量是强度性质,是状态函数,它与系统的总量无关,而与系统的浓度有关。

⑦任何偏摩尔量都是T,P和组成的函数。 4.偏摩尔量的集合公式:Z??nBZB

B?1K5.B组分的化学式

?B????n???B?T,P,n??G?所以化学势就是偏摩尔吉布斯自由能。

(C?B)C6.化学式的物理意义:物质的化学式是决定物质传递方向和限度的强度因素。

7.保持特征变量和除B以外的其他组分不变,某热力学函数随其物质的量nB的变化率称为化学势。?B??G????n?B???A??????T,P,nC?B??nB???H??????T,V,nC?B??nB???U?????S,P,nC?B??nB?? ??S,V,nC?B8.多组分多相平衡的条件:除系统中各相的温度和压力必须相同以外,各物质在各相中的化学势也必须相等。 9.化学势在化学平衡中的应用

?vB?B?0,化学式平衡;?vB?B<0,正向反应;?vB?B>0,逆向反应。

10.μB与ZB 的比较:

相同点:都是组分B的物理量,都是状态函数,是浓度的函数,都是偏微商。 不同点:ZB必须是等温、等压下的偏微商;μB可以是不同条件下的偏微商,但只有偏摩尔自由能=化学势(GB=μB)

11.自发变化永远是向着化学势减小的方向进行。决定化学反应是否平衡的内在因素是产物及反应物的化学势。 12.理想气体化学势:μ=???T,P???RTln 真实气体的化学势:????(T)?RTlnPP?fP?,(P?仅是温度的函数) (f=pγ)(f=p时是理想气体)

13.物质的量分数(摩尔分数)xB度cB=nB;

V?nBn总;质量摩尔浓度mB=nB;物质的量浓

mA14.拉乌尔定律(只有稀溶液才满足)PA?PA?xA 15.液体混合物通性:

①对任一组分应有PA?PA?xA;②混合性质:?mixV?0;?mixH?0;?mixS>0;?mixG<0 ③理想溶液中,偏摩尔体积与纯态时的摩尔体积相等;偏摩尔焓与纯态时的摩尔焓相等。④理想溶液是一个极限的概念。

P?(g)?RTlnB16.理想溶液中物质的化学势:?B(l)??B(通式,适用于任何溶液);?P??B(l)??B(l)?RTlnxB

???B(T)?RTlnxB17.理想溶液中物质B的标准态化学势:?18.亨利定律:PB

B?KxxB;PB?KCC;PB?Kmm(Kx称为亨利定律常数,与温度、

压力、溶剂和溶质的性质有关)

19.等温、等压时,纯溶剂A(xA=1)的化学势,称为溶剂标准态化学势。

?(T,P)???(T,P)?RTlnxBBA20.关于标准态的说明:

①稀溶液中溶剂的标准态,是纯溶剂态,是真实态。溶质的标准态是参考态,是现实不存在的虚拟态。但在实际应用中,并不影响计算结果的准确性。 ②化学势是状态函数,状态一定,溶质的化学势有定值,与参考态的选择无关。

③在状态变化中,始、终态选择相同的参考态,对状态函数增值的计算无影响

21.稀溶液的依数性:


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