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第一章 化学热力学基础 公式总结
1.体积功 We = -Pe△V
2.热力学第一定律的数学表达式 △U = Q + W
3.n mol 理想气体的定温膨胀过程
途径1 : 向真空膨胀
Pe = 0 ,
W1=0
途径2: 一次恒外压膨胀
Pe = P2
途径3: 无限缓慢膨胀
Pe = P1 - dP=P
。定温可逆时:
Wmax=-Wmin=
4.焓定义式 H = U + PV
在封闭体系中,W′= 0,体系发生一定容过程
Qv = △U
在封闭体系中,W′= 0,体系发生一定压过程
Qp = H2 – H1 = △H
5。摩尔热容 Cm ( J·K-1·mol—1 ):
定容热容 CV
(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 Cp
(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: Cv,m = 1.5R , Cp,m = 2。5R
双原子理想气体: Cv,m = 2.5R , Cp,m = 3.5R
多原子理想气体: Cv,m = 3R , Cp,m = 4R
Cp,m = Cv,m + R
6.理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W和ΔS 的总结
过程
ΔU
ΔH
Q
W
ΔS
自由膨胀
0
0
0
0
定温可逆
0
0
-W
定压
定容
0
7。定义:△fHmθ(kJ·mol—1)—- 标准摩尔生成焓
△H—焓变; △rHm-反应的摩尔焓变 △rHmθ—298K时反应的标准摩尔焓变;
△fHmθ(B)—298K时物质B的标准摩尔生成焓; △cHmθ(B) -298K时物质B的标准摩尔燃烧焓。
8。热效应的计算
由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变
△rHθm = ∑νB△fHθm ,B
由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变
△rHθm = —∑νB△cHθm ,B
9.Kirchhoff(基尔霍夫) 方程
△rHm (T2) = △rHm (T1) +
如果 ΔCp 为常数,则
△rHm (T2) = △rHm (T1) + △Cp ( T2 — T1)
10。热机的效率为
对于卡诺热机
= 可逆循环过程
〈 不可逆循环过程
11。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。)
12。热力学第二定律的数学表达式
(不等式中, “ 〉 "号表示不可逆过程 , “ = " 号表示可逆过程
“ T "—环境温度 , 对可逆过程也是体系温度。 )
13。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
△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。定温定压的可逆相变
15。化学反应熵变的计算 △rSθm = ∑νBSθm ,B
16.△rH θm和△rSθm与温度的关系:△rH θ m (T2) = △rH θ m (T1) +
△rS θ m (T2) = △rS θ m (T1) +
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