第一章化学热力学基础公式总结

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

.定温可逆时： V p 2

Wmax=-W nRT ln V nRTln

才

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 定容热容CV

(J K-1 mol-1 ):

C m

U (适用条条件:封闭体系、无相变、无化学变

化、

适用M 象- ,n fe 意的气体、液体、固体物质

W ' =0定容过程 )

定压热容Cp

T

2

「

nC p,m dT

W ' =0的定压过程

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

(适用条件：封闭体系、无相变、无化学变

化、

适用对象：任意的气体、液体、固体物质

) Cp,m = Cv,m + R

6.理想气体热力学过程△ U H 、Q 、W 和厶S 的总结

定容

U ：nC v,m dT

T

1

T 2

H T nC p,m dT

Q Q V U

S nC V,m ln ￥

T

1

7?定义:△ fHm 9 (kJmol-1)--标准摩尔生成焓 △ H —焓变；

△ rHm —反应的摩尔焓变

△ rHm 9 — 298K 时反应的标准摩尔焓变；

△ fHm 9 (B) — 298K 时物质B 的标准摩尔生成焓； △ cHm 9 (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

△ rH 9 m = Ev B A fH 9 m ,B

由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变

△ rH 9 m = -Ev B △cH 9 m ,B

9. Kirchhoff (基尔霍夫) 方程

T

2

△ rHm 仃 2) = △ rHm 仃1)

+ 丁 C p dT 如果△ Cp 为常数，_则 1 △ rHm 仃 2) = △ rHm 仃1)

+ △ Cp ( T2 - T1)

10.

热机的效率为 W Q Q 2 1

Q

Q 1

Q 1

对于卡诺热机

W Q] Q 2

T 1 T 2 T 1

R Q

Q

Q 1 Q 2

=

可逆循环过程

T 1

T 2 -0

<

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

.)

B

Q S S B S A

( —)R

A

T

12热力学第二定律的数学表达式

.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

Q 环

Q 体一\ 彳

S 环境

T 环

T 环

1

L

=可逆过程，体系达平衡

=Ev BS 9 m ,B

:△ rH 9 m 仃2)= △ rS 9 m 仃2)=

△ rH 9 m 仃1) T +

CpdT

△rS 9 m (T1) +

14.定温定压的可逆相变

S

n H

皿，相变

dS

(学) i

T

i

(不等式中，“ ＞号表示不可逆过程，“=号表示可逆过程 13熵增原理 “ T 坏境温度，对可逆过程也是体系温度.)

(孤立体系的熵永不减少) ＞不可逆过程，自发过程

=可逆过程，体系达平衡

15化学反应熵变的计算

△ rS 9 m 16厶rH 9 m 和厶rS 9 m 与温度的关系

△ S 孤立

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