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理想气体从p1V1T1到p2V2T2的过程 等温等压可逆相变 等温等压化学反应 1) nRlnV2T+CVln2 V1T1p1T+Cpln2 p2T1p2V+Cpln2 p1V1 ΔU-Δ(ST) 2) nRln ΔH-Δ(ST) 3) CVln?相变HT 0 -WR ????BS?m?B? ΔrGm=ΔrHm-TΔr ΔU-TΔS ?rS?=?rS?m?T2?m?T1?+?T2BCp,m?B?TdTSm ΔrGm=-RTlnK?p+RTlnQp
T1一些基本过程的W、Q、ΔU、ΔH的运算公式(Wf=0)
过程 理想气体自由膨胀 理想气体等温可逆 等容可逆 Word 资料
W 0 Q 0 ΔU 0 ΔH 0 nRTlnV2 V1nRTlnV2 V1 0 0 ΔU+VΔp ?CVdT QV .
任意物质 理想气体 等压可逆 任意物质 理想气体 理想气体绝热过程 理想气体多可逆过程pVγ=常数 可逆相变(等温等压) 化学反应(等温等压) 0 0 p外ΔV p外ΔV CV (T1-T2) p1V1-p2V2 ?-1?CVdT ?CVdT ?CpdT ?C?CpdT dT Qp-pΔV Qp p?C 0 VdT ?CpdT ?C?CVdT ?C?CpdT nR(T2-T1) 1-? ΔU+W VdT pdT p外ΔV Qp Qp-W Qp(相变热) p外ΔV Qp Qp-W ΔrUm= ΔrHm-Qp ΔrHm=??BB??fH?m?B? ??BBRT
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:xB=nnB(2)质量摩尔浓度:mB=BWAn Word 资料
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(3)物质的量浓度:cB=nB (4)质量浓度?B V拉乌尔定律 pA=p?AxA 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??T,p?=???T?+RTlnpp? 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??T,p?=???T?+RTlnfp? 标准态:任意温度,f
=pφ且复合理想气体行为的假想态(即p=pφ,γ=1),μφ(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?B?T,p?=?B?T,p?+RTlnxB 因为
????B?T,p?=?B?T?+RTlnpp? 所以?B?T,p?不是标准态时的化学势,是纯B
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
???B?T,p?=??T,p?+RTlnxB ?B?T,p?=?B?T?+??VB,mdp
?Bpp?所以?B?T,p?不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上总压为p时,纯液体B
的化学势。
(2) 稀溶液中各组分的化学势
??溶剂:?A?T,p?=?A?T,p?+RTlnxA ?A?T,p?不是标准态时的化学势而是温度
为T、溶液上总压为p时,纯溶剂A的化学势。
???溶质:?B?T,p?=?B?T,p?=?B?T?+RTln?kxp?? ?T,p?+RTlnxB ?BWW??B?T,p?=?B?T,p?=?B?T?+RTln?km?m?p?? ?T,p?+RTlnmBm? ?B??? ?B?T,p?=?B?T,p?=?B?T?+RTln?kc?c?p?? ?T,p?+RTlncBc? ?B Word 资料
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?W??B?T,p?,?B?T,p?,?B?T,p?均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们
分别为:当xB=1,mB=1molkg-1,cB=1moldm-3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:?A?T,p?=?A?T,p?+RTlnaA,x ?A?T,p?不是标准态的化学势,而是aA,x
=1即xA=1,γA=1的纯组分A的化学势。
?溶质:?B?T,p?=?B?T,p?+RTlnaB,x aB,x=?B,xxB
W?B?T,p?=?B?T,p?+RTlnaB,m aB,m=?mmBm?
? ?B?T,p?=?B?T,p?+RTlnaB,C aB,c=?ccBc?
?W??B?T,p?,?B?T,p?,?B?T,p?均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们
分别为:当aB,x=1,aB,m=1,aB,c=1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aA=γAxA=pA /pA * 溶质:aB=γBxB=pA /kc
?fusHm?A??11-? 凝固点下降法:溶剂lnaA=??R?TfTf?? ?? Gibbs-Duhem公式从溶质(剂)的活度求溶剂(质)的活度。
dlnaA=-xBxdlnaB dln?A=-Bdln?B xAxA(5)理想溶液与非理想溶液性质:
理想溶液:?mixV=0 ?mixH=0 ?mixS=-R?nBlnxB
B?mixG=RT?nBlnxB
B 非理想溶液:?mixV?0 ?mixH?0 ?mixGre=?nBRTlnxB+?nBRTln?B
BB 超额函数:ZE=?mixZre-?mixZid
Word 资料
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溶液热力学中的重要公式: (1) Gibbs-Duhem公式
(2) Duhem-Margule公式:
?xdlnp=0BB 对二组分体系:
??lnpA???lnpB???=?? ?lnx?lnx?A?T?B?T稀溶液依数性:
(1)凝固点降低:?Tf=KfmB Kf=R?Tf??R?T2?fusHm?A??2bgMA
(2)沸点升高: ?Tb=KbmB Kb=(3)渗透压: ?V=nBRT
??vapHm?A?gMA
化平衡学
化学反应亲和势:A=-?rGm=-??B?B
B化学反应等温式:?rGm=?rG?m+RTlnQa
h-??Bpg?-??BGpHB=Kp平衡常数的表达式:K=K=de?p??B K? ?pp?pDpE?f?pK=KpK??p?f?-???BB
-?p?Kx=K?p????p?-??BB=Kpp??BB?RT? Kc=K?p????p?-??BB-?B=Kp?RT?? B温度,压力及惰性气体对化学平衡的影响:
??B???dlnKdlnK?H?U?cRTB=K=r=r K? ?pC??dTRTdTRT?p???m2?C?m2 电解质溶液
Word 资料
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