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1、第一章第一章 化学热力学基础化学热力学基础 公式总结公式总结1.1.体积功体积功We = PeV2 2热力学第一定律的数学表达式热力学第一定律的数学表达式U = Q + W3 3n moln mol 理想气体的定温膨胀过程理想气体的定温膨胀过程途径 1 ： 向真空膨胀Pe = 0，W1=0 PW22(V2V1)W3 nRTlnV1P nRTln2V2P1途径 2：一次恒外压膨胀 Pe = P2途径 3:无限缓慢膨胀。定温可逆时。定温可逆时： Pe = P1 dP=PnRT lnWmax=-Wmin=V1P nRT ln2V2P14.焓定义式 H = U + PV在封闭体系中，W= 0,体系发生
2、一定容过程Qv = U在封闭体系中，W= 0，体系发生一定压过程Qp = H2 H1 = HCm5.5.摩尔热容摩尔热容 Cm Cm（ JK1mol1 ):定容热容定容热容 CV CVCnU nCV,mdTT1T2（适用条件:封闭体系、无相变、无化学变化、 W=0 定容过程适用对象 :任意的气体、液体、固体物质）定压热容定压热容 Cp CpH nCp ,mdTT1T2（适用条件:封闭体系、无相变、无化学变化、 W=0 的定压过程适用对象 ：任意的气体、液体、固体物质）单原子理想气体单原子理想气体： Cv,m = 1.5R， Cp,m = 2.5R双原子理想气体双原子理想气体： Cv，m = 2
3、。5R , Cp,m = 3.5R多原子理想气体多原子理想气体： Cv,m = 3R， Cp，m = 4RCp，m = Cv，m + R6 6。理想气体热力学过程。理想气体热力学过程U U 、H H 、Q Q 、W W 和和S S 的总结的总结过程U0H0Q0定温可逆定压定容7 7。定义。定义:fHm（kJmol1)- 标准摩尔生成焓H焓变；rHm反应的摩尔焓变rHm-298K 时反应的标准摩尔焓变;fHm（B)298K 时物质 B 的标准摩尔生成焓；cHm（B） 298K 时物质 B 的标准摩尔燃烧焓。8.8.热效应的计算热效应的计算00-W Q HQPWSVPS nRln2 nRln1V1
4、P2自由膨胀0VPW nRT ln1 nRT ln2V2P1S nRln nRlnV2P1V1P2TT2U nCV,mdTH nCp,mdT2T1T1WP VP(VV)210S nCP,mlnT2T1T2T1TT2U nCV,mdTH nCp,mdT2T1T1Q QV US nCV ,mln由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变rHm = BfHm ，B由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变rHm = -BcHm ，B9.Kirchhoff9.Kirchhoff（基尔霍夫）（基尔霍夫） 方程方程如果 Cp 为常数，则W1010。热机的效率为。热机的效率为 Q Q2Q112QQ1Q1
5、rHm （T2） =rHm （T1） +T2T1CpdTrHm （T2) =rHm （T1） + Cp （ T2 - T1）对于卡诺热机对于卡诺热机RT TWQ1Q212Q1Q1T1 =可逆循环过程Q1Q2 0T1T2 不可逆循环过程11.11.熵变定义式熵变定义式（体系经历一可逆过程的热温商之和等于该过程的熵变。)BS SB SA(AQT)R1212。热力学第二定律的数学表达式。热力学第二定律的数学表达式Q (不等式中，“ ”号表示不可逆过程 ,“ = 号表示可逆过程S (i)Tii“ T ”环境温度 , 对可逆过程也是体系温度。 )dSQT13.13.熵增原理熵增原理（孤立体系的熵永不减少)S 孤立 0不可逆过程, 自发过程 =可逆过程, 体系达平衡. .对于封闭体系对于封闭体系S 孤立 = S 封闭 + S 环境 0不可逆过程, 自发过程 =可逆过程， 体系达平衡14.14.定温定压的可逆相变定温定压的可逆相变S S环境Q环T环 Q体T环nHm，相变T相变15.15.化学反应熵变的计算化学反应熵变的计算rSm = BSm ，B16.16.rHrH m m 和和rSrSm m 与温度的关系与温度的关系:rH m (T2） =rH m （T1) +T1CpdTrS m （T2) =rS m (T1） +CpT2T2T1TdT