物理化学第五版答案董元彦.docx
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物理化学第五版答案董元彦
物理化学第五版答案董元彦
【篇一:
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【篇二:
物理化学(第四版)公式】
一.基本概念和基本公式
1.q、w不是体系的状态函数we?
?
?
pdve
v1v2
1)恒外压过程we?
?
pe(v2?
v1)2)定压过程we?
?
p(v2?
v1)3)理想气体定温可逆过程we?
nrtln
v1p
?
nrtln2v2p1
2.u、h、s、f、g都是体系的状态函数,其改变值只与体系的始终态有关,与变化的途
径无关。
体系的s的绝对值可以测量,u、h、f、g的绝对值无法测量。
3.h=u+pvf=u-tsg=u+pv-ts=h-ts4.偏摩尔量:
zb,m
?
(
?
z
)t,p,nj偏摩尔量是强度性质,只有多组分体系的广度性?
nb
质才有偏摩尔量,纯组分体系为摩尔量。
在一定温度、压力下,偏摩尔量与浓度有关,与总量无关。
多组分体系的的某一广度性质z可用集合公式计算:
z?
纯组分体系的某一广度性质z的计算公式:
z?
?
nz
bb
b,m
?
nz
m,b
?
g?
f?
h?
u)t,p,nj?
()t,v,nj?
()s,p,nj?
()s,v,nj5.化学势:
?
b?
(?
nb?
nb?
nb?
nb
化学势也是强度性质,与浓度有关,与总量无关。
6.热力学基本公式
(1)w′=0的纯物质均相封闭体系(或组成不变的多组分均相封闭体系)
du=tds–pdvdh=tds+vdpdf=-sdt–pdvdg=-sdt+vdp
(2)w′=0的多相封闭体系(或组成改变的多组分封闭体系)
du=tds–pdv+dh=tds+vdp+
?
?
dn
b
b
?
?
dn
bb
b
df=-sdt–pdv+dg=-sdt+vdp+
?
?
dn?
?
dn
b
b
b
二.热力学基本定律
1.第一定律封闭体系:
?
u?
q?
w;孤立体系:
△u=02.第二定律封闭体系:
?
s?
?
(
?
qi
ti
)?
0;孤立体系:
?
s?
0
3.第三定律封闭体系:
s0k=0(纯物质完美晶体)
三.热力学判据
1.孤立体系(任意过程)
0过程自发;
△s≥0=0平衡或可逆0不可能发生2
0过程自发;
△s体系+△s环境≥0=0平衡或可逆0不可能发生
?
s环境?
qq环境
?
?
体系
t环境t环境
3.w′=0的封闭体系,发生定温、定压的变化过程(物理变化、相变化、化学变化)
0过程自发
?
gt,p,w?
?
0?
?
?
bdnb?
0=0平衡或可逆
0反方向自发
(1)的化学势相等。
在多相不平衡体系中,物质总是由化学势高的相向化学势低的相转移。
(2)当化学反应达到平衡,则产物的化学势和反应物的化学势相等,当产物的化学势
小于反应物的化学势,则正反应自发;反之逆反应自发。
4.w′=0的封闭体系,发生定温、定容的变化过程(物理变化、相变化、化学变化)0过程自发
?
ft,v,w?
?
0?
0=0平衡或可逆
0反方向自发
四.热力学过程的有关计算(w′=0的封闭体系,无相变、无化学变化)
1.定温过程
(1)理想气体
△u=0△h=0q=-w?
s?
qrvp?
nrln2?
nrln1tv1p2
?
g?
vdp?
nrtlnp2?
nrtlnv1?
pv21以上公式对可逆与不可逆过程都适用
对定温可逆过程:
w?
nrtln
pv1
?
nrtln2p2v1
p2v
?
nrtln1;pv21
q?
?
w?
nrtln
对自由膨胀过程(定温不可逆过程)q=0w=0对一次恒外压过程(定温不可逆过程)we?
?
pe(v2?
v1)
(2)纯液体,纯固体
△s≈0△u≈0
?
g?
vdp?
v?
p?
v(p2?
p1)
2.定压过程(任意物质,可逆与不可逆过程都适用)qp?
?
h?
?
?
t2
t1
ncp,mdt
w?
?
pe?
v?
?
p(v2?
v1)
?
u?
qp?
w(对理想气体也可表示为:
?
u?
?
ncv,mdt)
t1t2
?
s?
n
?
t2
cp,mt
t1
dt
3.定容过程(任意物质,可逆与不可逆过程都适用)
qv?
?
u?
?
ncv,mdt
t1
t2
t2
w?
0
(对理想气体也可表示为
?
h?
?
u?
?
(pv)?
?
u?
v?
p
?
h?
?
nc