物理化学复习提纲
（华南理工大学物理化学教研室 葛华才）
第一章 气体
一．
重要概念
理想气体，分压，分体积，临界参数，压缩因子，对比状态 二． 重要关系式
(1) 理想气体：pV=nRT , n = m/M (2) 分压或分体积： pB=cBRT＝p yB (3) 压缩因子： Z = pV/RT
第二章 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 二、重要公式与定义式 1. 体积功：W= -p外dV
2. 热力学第一定律： U = Q+W ， dU =Q +W 3．焓的定义： H=U + pV
4．热容：定容摩尔热容 Cv，m = Q V /dT = ( Um/ T )V
定压摩尔热容 Cp，m = Q p /dT = ( Hm/ T )P 理性气体：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/2
5. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓fHB (T)或标准燃烧焓 c HB (T)计算 rHm= vB fHB (T) = - vB c HB (T)
6. 基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)
???????=
??2?????????(??1)+∫???????,??????
??17. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式
Qp-Qv = rHm(T) - rUm(T) =
8. 理想气体的可逆绝热过程方程：
vB(g)RT
p1V1?= p2V2?， p1V1/T1 = p2V2/T2 ， ?=Cp，m/Cv，m 三、各种过程Q、W、 U、 H 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， U= H=0， Q=W
非恒温过程， U = n Cv，m T， H = n Cp，m T 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，而与压力或体积无关，即
U≈ H= n Cp，m T
2． 恒压过程：p外=p=常数，无其他功W'=0 (1) W= -p外(V2-V1)， ?H?QPT2nCpmdT ， ?T,1 U = H-(pV)，Q= U-W
(2) 真空膨胀过程p外=0，W=0，Q= U
理想气体(Joule实验)结果：dT=0，W=0，Q=
U=0， H=0
(3) 恒外压过程：
例1： 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W、Q、 U及 H。已知该气体的CV，m 恒定为mol-1 K-1。
解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态：
(T1=27℃, p1=101325Pa，V1)→(T2=27℃, p2=p外=，V2=)→(T3=97℃, p3=，V3= V2) 首先计算功W，然后计算3. 恒容过程 ：dV=0
??1 U，再计算Q，
H=
H。 U+V
p
W=0，????=?U=∫??2??????,??dT，4．绝热过程：Q=0
??(1) 绝热可逆过程：W=∫??2???????=???=∫??2??????,?????? ，
11?? H= U+ pV
理想气体：p1V1?= p2V2?， p1V1/T1 = p2V2/T2
????11(2) 绝热一般过程：由方程W=∫??2???外????=???=∫??2??????,?????? 建立方程求解。 5．节流过程(等焓过程)：
H=0，Q=0
焦耳-汤姆逊系数 J-T = ( T/p)H，理想气体J-T =0，实际气体J-T ≠0 6. 相变过程S()→S()：
(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）=?????(??1)+∫
??2???????,??????
??1 (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℃ 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
△H1 H2O(l，1 mol，-5℃ ，p) H2O(s，1 mol，-5℃，p)
↓△H2 ↑△H4
△H3 H2O(l，1 mol， 0℃，p H2O(s，1 mol，0℃，p) 7．化学过程：标准反应焓rHm的计算
(1) 由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， rHm＝vBvBfHm(B) ＝－cHm(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 H=0 建
立方程计算。
第三章
热力学第二定律
华南理工大学物理化学物理化学复习纲要(完整整理版)
