物理化学复习提纲(上)ppt课件.ppt

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1、物理化学复习提纲第一章热力学第一定律与热化学一、重要概念系统与环境，隔离系统，封闭系统，(敞开系统)，广延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，强度量(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，节流过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓物理化学复习提纲第一章热力学第一定律与热化学二、重要公式与定义式1.体积功：δW=-p外dV2.热力学第一定律：ΔU=Q+W，dU=δQ+δW3．焓的定义：H=U+pV4．热容：CV，m

2、=δQV/dT=(Um/T)VCp，m=δQp/dT=(Hm/T)P理想气体：Cp，m-CV，m=R；凝聚态：Cp，m-CV，m≈0理想单原子气体CV，m=3R/2，Cp，m=CV，m+R=5R/25.标准摩尔反应焓：由标准生成焓ΔfHBθ(T)或标准燃烧焓ΔcHBθ(T)计算ΔrHmθ=ΣvBΔfHBθ(T)=-ΣvBΔcHBθ(T)6.基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)ΔrHmθ(T2)=ΔrHmθ(T1)+7.恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Qp-QV=ΔrHm(T)-

3、ΔrUm(T)=ΔnB(g)RT8.理想气体的可逆绝热过程方程：p1V1γ=p2V2γ，p1V1/T1=p2V2/T2，γ=Cp，m/CV，m三、各种过程Q、W、ΔU、ΔH的计算1．解题时可能要用到的内容(1)对于气体，题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O2，H2等。恒温过程dT=0，ΔU=ΔH=0，Q=W非恒温过程，ΔU=nCV，mΔT，ΔH=nCp，mΔT单原子气体CV，m=3R/2，Cp，m=CV，m+R=5R/2(2)对于凝聚相，状态函数通常近似认为只与温度有关，而与压力或

4、体积无关，即ΔU≈ΔH=nCp，mΔT2．恒压过程：p外=p=常数，无其他功W'=0(1)W=-p外(V2-V1)，ΔH=Qp=nCp，mdT，ΔU=ΔH-Δ(pV)，Q=ΔU-W(2)真空膨胀过程p外=0，W=0，Q=ΔU理想气体(Joule实验)结果：dT=0，W=0，Q=ΔU=0，ΔH=0(3)恒外压过程：3.恒容过程：dV=0W=0，QV=ΔU=nCV，mdT，ΔH=ΔU+VΔp4．绝热过程：Q=0(1)绝热可逆过程W=-pdV=ΔU=nCV，mdT，ΔH=ΔU+ΔpV(2)绝热一般过程

5、：由方程W=-p外dV=ΔU=nCV，mdT建立方程求解。例：已知1atm，-5℃过冷水1mol变成-5℃冰，求过程的Qp,Qv。解：ΔH,ΔU（T1）1mol,5℃,1atm水1mol,5℃，1atm冰ΔH1ΔU1ΔH3ΔU3（T2）1mol,0℃,1atm水1mol,0℃,1atm冰ΔH2,ΔU2Qp=ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=dT+ΔH2+dTQv=ΔU=ΔU1+ΔU2+ΔU3或Qv=ΔU=ΔH-Δ(pV)=ΔHRTΔn=ΔH例：1mol压力为5atm理想气体在外压为5a

6、tm作用下吸热5000J，使气体由6升膨胀到10升，已知膨胀时体系压力变化规律为PT=常数，计算该过程W，ΔU及ΔH。解：恒外压过程：恒压过程：5．相变过程(1)可逆相变(正常相变或平衡相变)：在温度T对应的饱和蒸气压下的相变，如水在常压下的0℃结冰或冰溶解，100℃时的汽化或凝结等过程。由温度T1下的相变焓计算另一温度下的相变焓T(2)不可逆相变：利用状态函数与路径无关的特点，根据题目所给的条件，设计成题目给定或根据常识知道的(比如水的正常相变点)若干个可逆过程，然后进行计算。例2：水在-5℃

7、的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃结冰的可逆相变过程，即△H3H2O(l，1mol，-5℃，pθ)△H1H2O(s，1mol，-5℃，pθ)↓△H2↑△H4H2O(l，1mol，0℃，pθ)△H3H2O(s，1mol，0℃，pθ)7．化学过程：标准反应焓ΔrHmθ的计算(1)由298.15K时的标准摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓，ΔrHmθ＝ΣvBΔfHmθ(B)＝－ΣvBΔcHmθ(B)再利用基希霍夫公式计算另一温度T时的标准反应焓。注意：生成反应和燃烧反应的定义，以及标准

8、摩尔生成焓或标准摩尔燃烧焓存在的联系。例如H2O(l)的生成焓与H2的燃烧焓，CO2的生成焓与C(石墨)的燃烧焓数值等同。(2)一般过程焓的计算：基本思想是(1)，再加上相变焓等。(3)燃烧反应系统的最高温度计算：整个系统作为绝热系统看待处理由系统焓变ΔH=0建立方程计算。第二章热力学第二定律一、重要概念卡诺循环，热机效率，熵，摩尔规定熵，标准熵，标准反应熵，亥姆霍兹函数，吉布斯函数二、主要公式与定义式1.热机效率：η=-W/Q1=(Q1+Q2)/Q1=1-T2/T1(T2,T1分别为低温，高温