研究生入学考试物理化学复习提纲
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性质加和性VUHSAG强度性质摩尔量Tp功热内能焓热容状态与状态函数平衡态过程函数QW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δWp外dV2热力学第一定律UQWdUδQδW3焓的定义HUpV4热容定容摩尔热容CVmδQVdTUmTV定压摩尔热容CpmδQpdTHmTP理性气体CpmCVmR凝聚态CpmCVm≈0理想单原子气体CVm3R2CpmCVmR5R25标准摩尔反应焓由标准生成焓fHBθT或标准燃烧焓cHBθT计算rHmθ∑vBfHBθT∑vBcHBθT6基希霍夫公式适用于相变和化学反应过程rCpmdT7恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式QpQVrHmTrUmT∑vBgRT8理想气体的可逆绝热过程方程p1V1p2V2p1V1T1p2V2T2CpmCVm三各种过程QWUH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N2O2H2等恒温过程dT0UH0QW非恒温过程U
CVmTH
CpmT单原子气体CVm3R2CpmCVmR5R22对于凝聚相状态函数通常近似认为与温度有关而与压力或体积无关即U≈H
CpmT2恒压过程p外p常数无其他功W0
θrHmT2
∫θrHmT1T1
T2
fT2
1Wp外2V1HQpT
CpmdTUHVpVQUW2真空膨胀过程p外0W0QU理想气体结果dT0W0QU0H03恒外压过程例如p124习题271mol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101325kPa求整个过程的WQU及H已知该气体的CVm恒定为2092Jmol1K1解题思路需先利用理想气体状态方程计算有关状态T127℃p1101325PaV1→T227℃p2p外V2→T397℃p3101325kPaV3V2首先计算功W然后计算U再计算QH
1
∫
3恒容过程dV0
T2
W0QVUT
CVmdTHUVp4绝热过程Q0
1
∫
T2
1绝热可逆过程WTpdVUT
CVmdTHUpV理想气体p1Vp2Vp1VT1p2VT2
11
∫
T2
∫
T2
2绝热一般过程由方程WTp外dVUT
CVmdT建立方程求解5节流过程等焓过程H0Q0焦耳汤姆逊系数JTTpH理想气体JT0实际气体JT≠06相变过程S→S1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r