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1、大学化学公式大学化学公式热力学第一定律功:WWeWf(1)膨胀功 Wep外dV膨胀功为正,压缩功为负。(2)非膨胀功Wfxdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。如W(机械功)fdL,W(电功)EdQ,W(表面功)rdA。热 Q:体系吸热为正,放热为负。热力学第一定律:UQW焓HUpV理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。热容CQ/dT(1)等压热容:CpQp/dT(H/T)p(2)等容热容:CvQv/dT(U/T)v常温下单原子分子:Cv,mCv,mt3R/2常温下双原子分子:Cv,mCv,mtCv,mr5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系CpCvp(U/V)T(V/T)p(2)理想气体
2、CpCvnR理想气体绝热可逆过程方程:pV常数TV-1常数p1-T常数 Cp/Cv理想气体绝热功:WCv(T1T2)理想气体多方可逆过程:W热机效率:1(p1V1p2V2)1nR(T1T2)1T2T1冷冻系数:Q1/WT2T1T2T1可逆制冷机冷冻系数:H pTT焦汤系数:JTpCpH实际气体的H和U:HUUH dpU dT dVH dTpTVVTTPT化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:QpQVnRT当反应进度1mol时,rHmrUmBRTB化学反应热效应与温度的关系:rHmT2rHmT1T2T1BCp,mBdT热力学第二定律Clausius不等式:SABABQT 0熵函数的定义:dSQ
3、R/TBoltzman熵定理:SklnHelmbolz自由能定义:FUTSGibbs自由能定义:GHTS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:dUTdSpdVdHTdSVdpdFSdTpdVdGSdTVdp(2)Maxwell关系:p S VTTVSVpTpT S S(3)热容与T、S、p、V的关系:CVTCpTTpTVHG/TGibbs自由能与温度的关系:GibbsHelmholtz公式2TTp单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:HdpXm式中x代表vap,fus,sub。dTTXVmvapHmdlnp(2)ClausiusClapeyro
4、n方程式(两相平衡中一相为气相):2dTRT(3)外压对蒸汽压的影响:lnpgpgVmlpepgpg是在惰性气体存在总RT压为pe时的饱和蒸汽压。吉不斯杜亥姆公式:SdTVdpnBdB0BdUTdSpdVnBdBdHTdSVdpnBdBBBdFSdTpdVnBdBdGSdTVdpnBdBBB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:SklngiNigiNi一种分布的微观状态数:定位体系:tiN!非定位体系:tiiNi!iNi!NigieikT波兹曼分布:ikTNgi
5、eigAeA/kTNA在A、B两个能级上粒子数之比:B/kTNBgBe波色爱因斯坦统计:Nigiei1费米狄拉克统计:Nigiei1分子配分函数定义:qgiei/kTi为能级能量iqei/kTi为量子态能量i分子配分函数的分离:qqnqeqtqrqvn2n2h2n2XYZ能级能量公式:平动:t2228mabch21转动:rJJ12振动:vvh28I一些基本过程的S、G、F的运算公式(Wf0)基本过程SGF理想气体等温可FTWRV2p2nRlnnRln逆过程nRlnV2V1p1V1任意物质等压过程任意物质等容过程理想气体绝热可逆过程T2CpTH(TS)dTT1T2T1STdTT2T1CVdTTH(TS)HSTU(TS)U(TS)T2T1STdT0UST理想气体从p1V1T1到p2V2T2的过程VT1)nRln2CVln2V1T1p1T2Cpln2)nRlnH(ST)p2T1p2VCpln2p1V1U(ST)3)CVln等温等压可逆相变等温等压化学反应相变HT0rGmrHmTrSmrGmRTlnKpRTlnQpWRUTSSBmBrSrSmT2mT1T2BCp,mBTdTT1