等于其Gibbs自由能的减少。
统计热力学
波兹曼公式:S=kl
Ω
3
f4
一种分布的微观状态数:定位体系:ti=N!
i
gNii
N
!
i
非定位体系:ti=
i
gNii
N
!
i
波兹曼分布:Ni=
ge-ikTi
N
ge-ikTi
i
在A、B两个能级上粒子数之比:
NANB
=gAe-AkTge-BkT
B
波色-爱因斯坦统计:Ni=
gie--i
-1
费米-狄拉克统计:Ni=
gie--i
+1
分子配分函数定义:q=
ge-ikTi
i
q=e-ikT
i
分子配分函数的分离:q=q
qeqtqrqv
-i为能级能量-i为量子态能量
能级能量公式:平动:εt=
h28m
2X
a2
+
2Y
b2
+
2Z
c2
转动:εr=
JJ+1
h8
22
I
振动:εv=v+1h2
一些基本过程的ΔS、ΔG、ΔF的运算公式(Wf=0)
基本过程
ΔS
ΔG
ΔF
理想气体等温可逆过程
Rl
V2V1
Rl
p2p1
ΔFT=-WR=-
Rl
V2V1
任意物质等压过程
T2CpdT
TT1
ΔH-Δ(TS)
T2-STdTT1
ΔU-Δ(TS)
任意物质等容过程
T2CVdT
T1T
ΔH-Δ(TS)
ΔU-Δ(TS)
T2-STdTT1
理想气体绝热可
0
ΔH-SΔT
ΔU-SΔT
逆过程
4
f5
1
Rl
V2V1
+CVl
T2T1
理想气体从p1V1T1到p2V2T2
的过程
2
Rl
p1p2
+Cpl
T2T1
3
CVl
p2p1
+Cpl
V2V1
ΔH-Δ(ST)
ΔU-Δ(ST)
等温等压可逆相变
等温等压化学反应
相变HT
BSmB
r
S
m
T2
=
r
Sm
T1
BCp,mB
+T2T1
dTT
0
ΔrGm=ΔrHm-TΔrSm
ΔrGm=-
RTl
K
p
+
RTl
Qp
-WRΔU-TΔS
一些基本过程的W、Q、ΔU、ΔH的运算公式(Wf=0)
过程
W
Q
ΔU
ΔH
理想气体自
0
0
0
0
由膨胀
理想气体等温可逆
RTl
V2
RTl
V2
0
0
V1
V1
等容可逆
任意物质
0
理想气体
0
CVdTCVdT
QV
CVdT
ΔU+VΔp
CpdT
等压可逆任意物质理想气体
p外ΔVp外ΔV
CpdTCpdT
Qp-pΔV
CVdT
Qp
CpdT
CVT1-T2
理想气体绝热过程
p1V1-p2V2-1
0
CVdT
CpdT
理想气体多方可逆过程pVγ=常数可逆相变(等温等压)
R(T2-T1)1-
p外ΔV
ΔU+WQp
CVdT
Qp-W
CpdT
Qp(相变热)
5
f化学反应(等温等压)
p外ΔV
6
Qp-W
Qp
ΔrUm=
ΔrHm=
Qp
ΔrHm-
B
f
H
m
B
BRT
B
B
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:x
=
B
B
(2)质量摩尔浓度:mB=
BWA
(3)物质的量浓度:
cB=
BV
(4)质量浓度B
拉乌尔定律pA=pAxA
亨利定律:p=kxx=kmmB=kccB
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Tp=T+RTl
pp标准态:任意温度,p
=pφ=101325Pa。μφ(T)为标准态时的化学势
(2)纯实际气体的化学势Tp=T+RTl
fp标准态:任意r