大学物理化学公式集(傅献彩_南京大学第五版)

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CPCVNR理想气体绝热可逆过程方程PV常数TV1常数P1T常数CP/CV理想气体绝热功WCV（T1T2）（P1V1P2V2）理想气体多方可逆过程W（T1T2）NR热机效率冷冻系数Q1/W21T可逆制冷机冷冻系数12焦汤系数JTHPPTC实际气体的H和UUHDVDUTDPDPHT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，RHMRUMRTB化学反应热效应与温度的关系DBC21TMPR2R，热力学第二定律CLAUSIUS不等式0TQSBA熵函数的定义DSQR/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TVSVPTPSPV（3）热容与T、S、P、V的关系CVTCPTPGIBBS自由能与温度的关系GIBBSHELMHOLTZ公式PT/G2H单组分体系的两相平衡（1）CLAPEYRON方程式式中X代表VAP，FUS，SUB。DTPMXVH（2）CLAUSIUSCLAPEYRON方程式（两相平衡中一相为气相）DTLNP2MVAPRTH（3）外压对蒸汽压的影响PG是在惰性气体存在GEMGPRTLVLN总压为PE时的饱和蒸汽压。吉不斯杜亥姆公式SDTVDP0BDDUTDSPDVDHTDSVDPBDNBDNDFSDTPDVDGSDTVDP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SKLN一种分布的微观状态数定位体系TIN非定位体系TIIINGIIINGI波兹曼分布NIIKTIIIEG在A、B两个能级上粒子数之比BANKT/BAEG波色爱因斯坦统计NI费米狄拉克统计NI1EI1EGI分子配分函数定义QI为能级能量I/IGKTQI为量子态能量I/I分子配分函数的分离QQNQEQTQRQV能级能量公式平动T2ZY2XCNBAM8H转动R振动VI1J2H21一些基本过程的S、G、F的运算公式（WF0）基本过程SGF理想气体等温可逆过程12VNRL12PNRLFTWR12VNL任意物质等压过程DTC21PH（TS）DTS21TU（TS）任意物质等容过程21TVH（TS）U（TS）DTS21T理想气体绝热可逆过程0HSTUST理想气体从P1V1T1到P2V2T2的过程112V12TLNCNRL212P2LL312P1VLNCLH（ST）U（ST）等温等压可逆相变T相变0WR等温等压化学反应BSMDTC21TPB1RR，RGMRHMTRSMRGMRTLNRTLNQPPKUTS一些基本过程的W、Q、U、H的运算公式（WF0）过程WQUH理想气体自由膨胀0000理想气体等温可逆12VNRTL12NTL00等容可逆任意物质理想气体00DCVQVDTUVPDTCP等压可逆任意物质理想气体P外VP外VDTPCQPPVDTQP理想气体绝热过程CVT1T20VDTCP1VP2理想气体多方可逆过程PV常数）（TNR2UWDTCVDTCP可逆相变（等温等压）P外VQPQPWQP（相变热）化学反应（等温等压）P外VQPQPWRUMRHMRTBQPRHMBFB溶液多组分体系体系热力学在溶液中的应用溶液组成的表示法（1）物质的量分数（2）质量摩尔浓度BNX（3）物质的量浓度（4）质量浓度BANMWBCV拉乌尔定律亨利定律APXXMBCPKK化学势的各种表示式和某些符号的物理意义气体（1）纯理想气体的化学势标准态任意温度，T,RTLNPP101325PA。（T）为标准态时的化学势（2）纯实际气体的化学势标准态任意温度，,PLFPFP且复合理想气体行为的假想态（即PP，1），（T）为标准态时的化学势。（3）混合理想气体中组分B的化学势因为BBBT,RLNX所以不是标准态时的化学势，是纯BBT,PRLNPP气体在指定T、P时的化学势。溶液（1）理想溶液组分的化学势BBBT,P,RTLNXPBBB,MT,PVD所以不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上方总压为P时，纯液体B的化学势。（2）稀溶液中各组分的化学势溶剂不是标准态时的化学势而是温AA,P,RTLNXT,P度为T、溶液上方总压为P时，纯溶剂A的化学势。溶质BBB,LBX,RLNKPNMAMPABBBT,P,RTLCBBCT,TL，均不是标准态时的化学势，均是T，P的函数，它A,们分别为当XB1，MB1MOLKG1，CB1MOLDM3时且服从亨利定律的那个假想态的化学势。（4）非理想溶液中各组分的化学势溶剂不是标准态的化学势，而是AA,XT,P,RTLNAAT,PAA,X1即XA1，A1的纯组分A的化学势。溶质BBB,X,L,XB,MPNAA,MBBB,CT,RTL,CB，均不是标准态时的化学势，均是T，P的函数，它,A们分别为当AB,X1，AB,M1，AB,C1时且服从亨利定律的那个假想态的化学势。（4）活度A的求算公式蒸汽压法溶剂AAAXAPA/PA溶质ABBXBPA/KC凝固点下降法溶剂FUSMFFH1LNARTGIBBSDUHEM公式从溶质（剂）的活度求溶剂（质）的活度。BAXDLNADLABAXDLDLN（5）理想溶液与非理想溶液性质理想溶液MIXV0MIXH0MIXBSRNLXMIXBGRTNL非理想溶液MIXMIXREMIXBBGNTLL超额函数EREIDIZZ溶液热力学中的重要公式（1）GIBBSDUHEM公式（2）DUHEMMARGULE公式对二组分体系BXDLNP0ABTTLNPLNPX稀溶液依数性（1）凝固点降低FBKM2FFAUSMRTMH（2）沸点升高BT2BBVAP（3）渗透压BVNR化平衡学化学反应亲和势ARMBG化学反应等温式RRARTLNQ平衡常数的表达式BGHGHFPDEDEKBPKBFPKBBXPPBBCPPRTT温度，压力及惰性气体对化学平衡的影响RM2DLNKHTRCRM2DLNKUTBPCCK电解质溶液法拉第定律QNZFMMZFQDERULDERLTIRUM,FUR为离子移动速率，UU为正（负）离子的电迁移率（亦称淌度）。近似（浓度不太大的强电解质溶液）,M,离子迁移数TB1IQBBTTT电导G1/RI/UKA/L电导率K1/单位SM1莫尔电导率MKVMK/C单位SM2MOL1CELLRKACEL1RK科尔劳乌施经验式MC离子独立移动定律,UFMUF，奥斯特瓦儿德稀释定律CKM2平均质量摩尔浓度MV1V平均活度系数平均活度AV1M电解质B的活度ABVAVMVMBMVMBVV1VB离子强度II2IZ1德拜休克尔公式LGA|ZZ|I可逆电池的电动势及其应用（RG）T,PWF,MAX（RGM）T,PZEFNERNSTEQUATION若电池反应为CCDDGGHHEEDDCCHHGALNZFRT标准电动势E与平衡常数K的关系ELNKZFT还原电极电势的计算公式氧化态还原态AL计算电池反应的有关热力学函数变化值MRSPTEZFZEFQRTMRHPEZFTRPZFZF21MR12TE2ET1DDTH21TMR电极书面表示所采用的规则负极写在左方，进行氧化反应（是阳极），正极写在右方，进行还原反应（是阴极）电动势测定的应用1求热力学函数变量RGM、RGM、及电池的可逆热效应QRRHMRS等。2求氧化还原反应的热力学平衡常数K值KERTFZEXP左右E反应物生成物ALNZFRTLZ3求难溶盐的溶度积KSP、水的离子积KW及弱酸弱碱的电离常数等。4求电解质溶液的平均活度系数和电极的值。5从液接电势求离子的迁移数。PT,H2P|HCLM|HCLM|H2P,PT11价型EJEECEJMLNFRT1TLNFRTTMLNFRTT2高价型MZAZM1|MZAZM2EJ21LNFRTZT6利用醌氢醌电极或玻璃电极测定溶液的PH电解与极化作用E分解E可逆E不可逆IRE不可逆阴阳阴（可逆不可逆）阴阳（不可逆可逆）阳阳，析出阳，可逆阳阴，析出阴，可逆阴ABLNJE（实际分解）E（理论分解）（阴）（阳）IR对电解池，由于超电势的存在，总是使外加电压增加而多消耗电能；对原电池，由于超电势的存在，使电池电动势变小而降低了对外作功的能力。在阴极上，（还原）电势愈正者，其氧化态愈先还原而析出；同理，在阳机上，则（还原）电势愈负者其还原态愈先氧化而析出。（需外加电压小）化学反应动力学半衰期法计算反应级数ALGTL1N2142KT10BRELNARTEAEXPKA2ARTEDLNKDTLNK2AKPKC（RT）1NEAEAQ2121A12TLNTKL化学反应动力学基础二ZABR8VNDBA2BART8LD2ABBAM若体系只有一种分子ZAAA22AM2A2碰撞参数BDABSIN碰撞截面2ABR22RRDB1SIN1U反应截面RC2ABRRDBKSCT（T）RTEEXP8LDTKEXP8C2ABC2KSCT（T）REMLDA2THEXPSECHMRMRN1BRTGEXPCHKMRN1B几个能量之间的关系EAECRT/2E0MRTHBR式中是反应物形成活化络合物时气态物质的代数和，对凝聚相反应，B0。对气相反应也可表示为EA（式中N为气相反应的RTMR系数之和）原盐效应IAZ2KLGB0弛豫法3679对峙反应的表达式1K1K1APK1K1K2K1ABPK2（AEBE）K1K1K2AGHK12K2XEK2K2ABGHK2（AEBE）K2（GEHE）界面现象与T的关系BB,A,TSNVNVTBB,PA,PTSNNT两边均乘以T，即的值将随温度升高而下降，所以若以绝热方式扩0大表面积，体系的温度必将下降。杨拉普拉斯公式PS为曲率半径，若为球面21R21RR21PS，平面PS。液滴愈小，所受附加压力愈大；液滴210呈凹形，R为负值，PS为负值，即凹形面下液体所受压力比平面下要小。毛细管PSGHGH（R为毛细管半径）COS2开尔文公式P0和P分别为平面与小液滴时所受的压力MRLV2TLNMG对于液滴（凸面R0），半径愈小，蒸汽压愈大。对于蒸汽泡（凹面R0，正吸附；，0，负吸附。0DA202表面活性物质的横截面积AM21L粘附功WA值愈大，液体愈容易润湿固体，液GSLSWAG固界面愈牢。内聚功浸湿功GLC2IGSLSG铺展系数，液体可在固体表面自动铺展。GSLSG0接触角SGLSCOLANGMUIR等温式表面被覆盖的百分数。MAPV1离解为两个分子MP1VA12AP混合吸附即ABAP1BA1APIIIA1PBET公式MSSCVP1P弗伦德利希等温式乔姆金吸附等温式NQK0RTLNAP吸附剂的总表面积SAMLNNVM/22400CM3MOL1气固相表面催化反应速率单分子反应（产物吸附很弱）2AKAPR1（产物也能