大学化学公式

大学化学公式 热力学第一定律 ，δW 功:δW,δWef ,1, 膨胀功 δW,pdV 膨胀功为正～压缩功为负。 e外 ,2, 非膨胀功δW,xdy f 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW,机械功,,fdL～δW,电功,, EdQ～δW,表面功,,rdA。 热 Q:体系吸热为正～放热为负。 热力学第一定律: ?U,Q—W 焓 H,U，pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C,δQ/dT ,1,等压热容:C,δQ/dT, ,?H/?T, ppp ,2,等容热容:C,δQ/dT, ,?U/?T, vvvt常温下单原子分子:C,C,3R/2 v～mv～mrt常温下双原子分子:C,C，C,5R/2 v～mv～mv～m 等压热容与等容热容之差: ,1,任意体系 C —C,[p，,?U/?V,],?V/?T, pvTp,2,理想气体 C —C,nR pv 理想气体绝热可逆过程方程: γγ-11-γγ pV,常数 TV,常数 pT,常数 γ,C/ C pv 1 理想气体绝热功:W,C,T—T,,,pV—pV, v121122,,1 nR理想气体多方可逆过程:W,,T—T, 12,,1 T,T21热机效率:η, 冷冻系数:β,,Q/W 1T2 T1可逆制冷机冷冻系数:β, T,T21 ,H,p，，,,,TT,,焦汤系数: μ,,, J,T,,,pC,,pH 实际气体的ΔH和ΔU: ,,U,U,H,,H,,,,,,,,dTdVdT ΔU,， ΔH,， dp,,,,,,,,,T,V,T,p,,,,,,VTP,,T化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q,Q，ΔnRT pV ,当反应进度 ξ,1mol时～ ΔH,ΔU，RT rmrm,BB T2，，，，，，,HT,,HT，,CBdT化学反应热效应与温度的关系: ,，rm2rm1Bpm,T1 热力学第二定律 B,Q,S—,0 Clausius不等式:,A,BTA 熵函数的定义:dS,δQ/T Boltzman熵定理:S,klnΩ R Helmbolz自由能定义:F,U—TS Gibbs自由能定义:G,H,TS 热力学基本公式: ,1, 组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程: dU,TdS,pdV dH,TdS，Vdp dF,,SdT,pdV dG,,SdT，Vdp ,2, Maxwell关系: ,,,p,S,V,S,,,,,,,, , ,, ,,,,,,,,,V,T,p,T,,,,,,TV,,pT ,S,S,,,,,3, 热容与T、S、p、V的关系:C,T C,T ,,,,Vpp,T,T,,,,V ,,G/T,H，，，，Gibbs自由能与温度的关系:Gibbs,Helmholtz公式 ,, 2,,,TT，，p单组分体系的两相平衡: ,HdpXm,1,Clapeyron方程式:, 式中x代表vap～fus～sub。 T,VdTXm ,Hdlnpvapm,2,Clausius,Clapeyron方程式,两相平衡中一相为气相,:, 2dTRT pVl，，g,m,3,外压对蒸汽压的影响: p是在惰性气体存在总ln,，，p,pgeg,RTpg 压为p时的饱和蒸汽压。 e nd,吉不斯,杜亥姆公式:SdT,Vdp，,0 ,BBB nd,nd,dU,TdS,pdV， dH,TdS，Vdp， ,,BBBBBB nd,nd,dF,,SdT,pdV， dG,,SdT，Vdp， ,,BBBBBB在等温过程中～一个封闭体系所能做的最大功等于其Helmbolz自由能的减少。等温等压下～一个封闭体系所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs自由能的减少。 统计热力学 波兹曼公式:S,klnΩ NNiiggii一种分布的微观状态数:定位体系:t,N: 非定位体系:t, ii,,N～N～iiii ,,kTigeNii波兹曼分布:, ,,kTiNge,ii ,,/kTAgeNAA在A、B两个能级上粒子数之比:, ,,/kTBNgeBB ggii波色,爱因斯坦统计:N, 费米,狄拉克统计:N, ii,,,,,,,,,,iie,1e，1 ,,/kTige分子配分函数定义:q, ,为能级能量 ,i,ii ,,/kTie q, ,,为量子态能量 i,i netrv 分子配分函数的分离:q,qqqqq 2222,,nnnhXYZ,,能级能量公式:平动:ε, ，，t222,,8mabc,, 2h1,,，，，v，h,JJ1转动:ε, 振动:ε, ,,rv228,I,, 一些基本过程的ΔS、ΔG、ΔF的运算公式,W,0, f 基本过程 ΔS ΔG ΔF 理想气体等温可ΔF,,WTR Vp22nRlnnRln 逆过程 V2,, nRlnVp11V1任意物质等压过ΔH,Δ,TS, CT2pT2程 ΔU,Δ,TS, dT ,，，,STdT T1T,T1 任意物质等容过 ΔU,Δ,TS, TC2VT2dT 程 ΔH,Δ,TS, ,，，,STdTT 1T,T1理想气体绝热可0 ΔH,SΔT ΔU,SΔT 逆过程 VT22 1) nRln，Cln VVT11 理想气体从 pT122) nRln，Cln pVT到pVT的ΔH,Δ,ST, ΔU,Δ,ST, 111222ppT21过程 pV223) Cln，Cln VppV11 ,H相变等温等压可逆相 0 ,W RT变 ,等温等压化学反G,ΔH,TΔ rmrm ，，,SB,Bm 应 ΔS rm ,,ΔG,,ΔU,TΔS ST,STrm，，，，,,rm2rm1 ,CB，，,K RTln，RTlnQ p,Bpm，pT2，dT,T1T