物理化学常用公式

物理化学公式大全

1. 理想气体状态方程式

pV (m/M)RT nRT

或 pVm p(V/n) RT

2. 气体混合物 （1） 组成

摩尔分数 yB (或xB) = nB/ nA

A

体积分数 B yBVm,B/

yV

AA

m,A

式中 nA 为混合气体总的物质的量。Vm,A表示在一定T，p下纯气体A的摩尔体积。 yAV m,A为

A

A

在一定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。 （2） 摩尔质量

Mmix yBMB m/n MB/ nB

B

B

B

式中 m mB 为混合气体的总质量，n nB为混合气体总的物质的量。上述各式适用于任意的

B

B

气体混合物。

y n/n p/p V/V BBBB（3）

式中pB为气体B，在混合的T，V条件下，单独存在时所产生的压力，称为B的分压力。VB为B气体在混合气体的T，p下，单独存在时所占的体积。 3. 道尔顿定律

pB = yBp，p pB

B

上式适用于任意气体。对于理想气体

pB nBRT/V

4. 阿马加分体积定律

VB nBRT/V

此式只适用于理想气体。

第二章 热力学第一定律 主要公式及使用条件

1. 热力学第一定律的数学表示式

U Q W

或 dU δQ δW δ

1

热力学第一定律

功：δW＝δWe＋δWf

（1）膨胀功 δWe＝p外dV 膨胀功为正，压缩功为负。 （2）非膨胀功δWf＝xdy

非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW（机械功）＝fdL，δW（电功）＝EdQ，δW（表面功）＝rdA。 热 Q：体系吸热为正，放热为负。

热力学第一定律： △U＝Q—W 焓 H＝U＋pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C＝δQ/dT

（1）等压热容：Cp＝δQp/dT＝ （?H/?T）p （2）等容热容：Cv＝δQv/dT＝ （?U/?T）v 常温下单原子分子：Cv，m＝Cv，mt＝3R/2

常温下双原子分子：Cv，m＝Cv，mt＋Cv，mr＝5R/2 等压热容与等容热容之差：

（1）任意体系 Cp —Cv＝[p＋（?U/?V）T]（?V/?T）p （2）理想气体 Cp —Cv＝nR 理想气体绝热可逆过程方程：

pVγ＝常数 TVγ-1＝常数 p1-γTγ＝常数 γ＝Cp/ Cv 理想气体绝热功：W＝Cv（T1—T2）＝理想气体多方可逆过程：W＝热机效率：η＝

1（p1V1—p2V2） ?－1nR（T1—T2） ?－1T2－T1

热力学第一定律

功：δW＝δWe＋δWf

（1） 膨胀功 δWe＝p外dV 膨胀功为正，压缩功为负。

V2 为可逆过程中体积功的基本计算公式，只能适用于可逆过程。计算可逆W??pdVV1 过程的体积功时，须先求出体系的 p~V 关系式，然后代入积分。

VpW??nRTln2??nRTln1适用于理想气体定温可逆过程。

V1p2（2） 非膨胀功δWf＝xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW（机械功）＝fdL，δW（电功）＝EdQ，δW（表面功）＝rdA。

热 Q：体系吸热为正，放热为负。

热力学第一定律： △U＝Q＋W＝Q—We＝Q—p外dV （δWf＝0） 焓 H＝U＋pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C＝δQ/dT

（1） 等压热容：Cp＝δQp/dT＝ （?H/?T）p dHp?CpdT?nCp,mdT体系的热力学能、焓的变化可由该（2） 等容热容：Cv＝δQv/dT＝ （?U/?T）v 二式求得 dUV?CVdT?nCV,mdT2 热容与温度的关系： Cp,m?a?bT?cTa,b,c.c′是经验常数,可在物化手册上查到, ?2Cp,m?a?bT?c'T使用

2F 高中物理化学公式大全

物理公式

一、力学

1、胡克定律：kx F =

(x 为伸长量或压缩量；k 为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关。)

2、重力：mg G = (g 随高度、纬度而变化)

3、求 、 两个共点力的合力：

(1) 力的合成和分解都遵从平行四边行定则。

(2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2

(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。

4、物体平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。

或 5、摩擦力的公式：

(1) 滑动摩擦力： 说明：a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G

b 、μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关.

(2) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关)

说明：a 、摩擦力方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成

一定夹角。

b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。

c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的

《物理化学》教学大纲

课程名称： 物理化学 英文名称： Physical Chemistry 课程编号： 课程类别： 专业必修课

学时/学分：119学时/7学分；理论学时：119学时 开设学期：四、五 开设单位：化学化工学院 适用专业： 化学、应用化学

说 明

一、课程性质与说明 1．课程性质 专业基础课 2．课程说明

物理化学是高等院校化工专业的一门基础理论课。本课程的目的是在已学过的一些先行课程的基础上，从化学现象与物理现象的联系寻找化学变化规律，运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物理化学运动形式的普遍规律。

在教学大纲中贯彻理论联系实际和少而精的原则，使学生了解并掌握物理化学的基本理论，以提高分析和解决实际问题的能力。

本课程主要讲述化学热力学、电化学、化学动力学、表面化学等。胶体化学由教师讲授重点内容，学生自学完成。讲授内容应分清主次，在注意系统性的原则下，着重讲解教材的重点与难点。通过多种现代教学手段的应用，增强学生对物理化学理论的理解，更好地培养学生独立解决问题能力。

二、教学目标

物理化学是化学学科的一个重要分支，是高等师范院校化学类专业本科生的一门主干基础课。本课程的目的是在已学过一

现代远程教育

《物理化学》

课 程 学 习 指 导 书

作者：郭新红 2006年 9月

1

第一章 热力学第一定律

一.学习目标

了解热力学的一些基本概念，明确状态函数与可逆过程的概念和特点

明确热力学第一定律的数学表达式；热与功只在体系与环境有能量交换时才有意义 掌握两个热力学状态函数即内能和焓的概念

较熟练应用热力学第一定律计算各种过程的ΔU，ΔH，Q和W。 明确热效应的含义和盖斯定律的内容

能熟练应用生成热，燃烧热计算反应热；会应用盖斯定律 了解基尔霍夫定律 二.重点和难点

重点：1.热力学第一定律及其应用 2．盖斯定律及其应用

三.练习题及答案 (一).填空题

1．应用热力学第一定律来计算化学变化中的 ，应用热力学第二定律来解决化学变化的 。

2．一切自发过程都是 过程。其本质是 转换的不可逆性。

3.物理化学是从研究物理变化和化学变化的 入手以探求 的基本规律的一门科学。

4．能量交换和传递的方式有 和 。

5.已知298.15K时，下列反应的热效应：

（1） CO（g）+ (1/2)O2 (g)=CO2 (g) ?rH= –283KJ (

一、选择题

1、298 K时，当H2SO4溶液的质量摩尔浓度从0.01 mol·kg-1增加到0.1 mol·kg-1时，其电导率κ和摩尔电导率Λm将（ D ）

A 、κ减小，Λm增加 B 、κ增加，Λm增加 C 、κ减小，Λm减小 D、 κ增加，Λm减小

2、298 K时，有质量摩尔浓度均为0.001 mol·kg-1的下列电解质溶液，其离子平均活度因子γ±最大的是（ D ）

A、 CuSO4 B、 CaCl2 C 、LaCl3 D、 NaCl

3、强电解质MgCl2水溶液，其离子平均活度a±与电解质活度aB之间的关系为（ D ） A、 a± = aB B、 a± = aB3 C 、a± = aB1/2 D、 a± = aB1/3 4、下列两反应所对应电池的标准电动势分别为E1和E2 （1）

??11H2(p?)?Cl2(p?)?HCl(a?1) 22（2）2HCl(a?1)?H2(p?)?Cl2(p?) 则两个E的关系为（ B ）

A、 E2?2E1 B 、E2??E1 C、 E2??2E1 D、 E2?E1 5、

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第一章 热力学第一定律 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP]

例 1-1

某会场开会有1000人参加，若每人平均每小时向周围散发出400kJ的热量。试求： (1) 如果以礼堂中空气和椅子等为系统，则在开会时的30分钟内系统的热力学能增加了多少？

(2) 如果以礼堂中的空气、人和其他所有的东西为系统，则其热力学能的增加又为多少？

解：(1)开会30分钟时产生的热量为：

30Q?1000?400?103??2.0?108?J?

60 此为恒容系统，故W?0 根据热力学第一定律：

?U?Q?W?2.0?108?J?

(2) 因为此为孤立系统，所以：?U?0

例 1-2

mol单原子理想气体在298K时，分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00 dm3： （1）自由膨胀； （2）恒温可逆膨胀；

（3）恒温对抗100kPa外压下膨胀。 求上述三种过程的Q、W、ΔU和ΔH。

W＝?pe(V2?V1)＝0?(V2?V1)＝0

解：（1）自由膨胀过程，

因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU=ΔH=f(T)＝0

Q??U?W?0

（2）因为理想气

物理化学主要公式及使用条件

第一章 气体的pVT关系 主要公式及使用条件

1. 理想气体状态方程式

pV?(m/M)RT?nRT

或 pVm?p(V/n)?RT

式中p，V，T及n单位分别为Pa，m3，K及mol。 Vm?V/n称为气体的摩尔体积，其单位为m3 · mol-1。 R=8.314510 J · mol-1 · K-1，称为摩尔气体常数。

此式适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。

2. 气体混合物 （1） 组成

摩尔分数 yB (或xB) = nB/?nA

A?体积分数 ?B?yBVm,B/?yVAA?m,A

?式中?nA 为混合气体总的物质的量。Vm,A表示在一定T，p下纯气体A的摩尔体积。?yAV?m,A为

AA在一定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。 （2） 摩尔质量

Mmix??yBMB?m/n??MB/?nBBBB

式中 m??mB 为混合气体的总质量，n??nB为混合气体总的物质的量。上述各式适用于任意的

BB气体混合物。

?y?n/n?p/p?V/V BBBB（3）

式中pB为气体B，在混合的T，V条件下，单独存在时所产生的压力，称为B的分压力。VB为B

第一章 气体的pVT关系

理想气体状态方程式

pV?(m/M)RT?nRT 或 pVm?p(V/n)?RT

式中p，V，T及n单位分别为Pa，m3，K及mol。 Vm?V/n称为气体的摩尔体积，其单位为m3 · mol-1。 R=8.314510 J · mol-1 · K-1，称为摩尔气体常数。

此式适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。 1. 气体混合物 （1） 组成

摩尔分数 yB (或xB) = nB/?式中

体积分数 ?B?yBVnA 为混合气体总的物质的量。Vm,BA为在一定T，p下混合之前各纯组分体积的总和。

??m,AA表示在一定T，p下纯气体A的摩尔体积。

n?/?yAAA

V?m,A

?yAAV?m,A（2） 摩尔质量M ?mix式中 m??yBBMB?m/n??MBBBB/?nBB

B的气体混合物。

?mB 为混合气体的总质量，n???n为混合气体总的物质的量。上述各式适用于任意

（3） yB?nB/n?pB/p?VB/V

?式中pB为气体B，在混合的T，V条件下，单独存在时所产生的压力，称为B的分压力。VB为B气体在混合气体的T，p下，单独存在时所占的体积。 2.