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 1P 2
nRT ln =nRT ln Wmax=-Wmin=
V 2P 1
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 ( J·K-1·mol-1 ): C m = 定容热容 CV
T 2
C n
∆U =
⎰
T 1
nC V , m dT
（适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W′=0 定容过程
适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ）
定压热容 Cp
∆H =
⎰
T 2
T 1
nC
p , m
dT
（适用条件 :封闭体系、无相变、无化学变化、 W′=0 的定压过程
适用对象 : 任意的气体、液体、固体物质 ）
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
Cp,m = Cv,m + R
6. 理想气体热力学过程ΔU 、ΔH 、Q 、W 和ΔS 的总结
7. 定义:△fHm θ(kJ·mol-1)-- 标准摩尔生成焓
△H —焓变； △rHm —反应的摩尔焓变 △rHm θ—298K 时反应的标准摩尔焓变；
△fHm θ(B)—298K 时物质B 的标准摩尔生成焓； △cHm θ(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 θm = ∑νB △fH θm ,B 由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变 △rH θm = -∑νB △cH θm ,B 9.Kirchhoff （基尔霍夫） 方程
△rHm (T2) = △rHm (T1) + 如果 ΔCp 为常数，则
⎰
T 2
T 1
∆C p dT
△rHm (T2) = △rHm (T1) + △Cp ( T2 - T1)
W 10. 热机的效率为 η=-
对于卡诺热机
ηR =-
W Q 1
=Q 1+Q 2Q 1
Q
=
Q 1+Q 2
Q 1
=1+
Q 2Q 1
=
可逆循环过程 T 1T 2
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
T 1-T 2
T 1
Q 1
+
Q 2
≤0
∆S =S B -S A =
⎰(
A
δQ T
R
12. 热力学第二定律的数学表达式
δQ i 不等式中, ― > ‖号表示不可逆过程 , ― = ‖ 号表示可逆过程 ∆S ≥(i i
― T ‖—环境温度 , 对可逆过程也是体系温度. )
∑
T
dS ≥
δQ
T
13. 熵增原理 (孤立体系的熵永不减少) △S 孤立 ≥不可逆过程, 自发过程 可逆过程, 体系达平衡
. 对于封闭体系
△S 孤立 = △S 封闭 + △S 环境 ≥不可逆过程, 自发过程 可逆过程, 体系达平衡
14. 定温定压的可逆相变 ∆S =
n ∆H
m ，相变
∆S 环境=
Q 环T 环
=-
Q 体T 环
T 相变
T 2
1
15. 化学反应熵变的计算 △rS θm = ∑νBS θm ,B
16. △rH θm 和△rS θm 与温度的关系：△rH θ m (T2) = △rH θ m (T1) + ⎰T ∆C p dT △rS θ m (T2) = △rS θ m (T1) +
⎰
T 2
∆C p T
dT
T 1