1.理想气体状态方程式
或
2.气体混合物
(1)组成
摩尔分数 yB (或xB) =
式中 为混合气体总的物质的量。表示在一定T,p下纯气体A的摩尔体积。为在一定T,p下混合之前各纯组分体积的总和。
(2)摩尔质量
式中 为混合气体的总质量,为混合气体总的物质的量。上述各式适用于任意的气体混合物。 (3)
式中pB为气体B,在混合的T,V条件下,单独存在时所产生的压力,称为B的分压力。为B气体在混合气体的T,p下,单独存在时所占的体积。
3.道尔顿定律
pB = yBp,
上式适用于任意气体。对于理想气体
4.阿马加分体积定律
此式只适用于理想气体。
第二章 热力学第一定律
主要公式及使用条件
1.热力学第一定律的数学表示式
或
Q吸正放负 W外对内正 内对外负
2.焓的定义式
3.焓变
(1)
式中为乘积的增量,只有在恒压下在数值上等于体积功。
(2)
此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。 4.热力学能变
此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程。
5.恒容热和恒压热
(1)定压热容和定容热容
(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容
上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。
(3)质量定压热容(比定压热容)
式中m和M分别为物质的质量和摩尔质量。
(4)
(5)摩尔定压热容与温度的关系
式中, b, c及d对指定气体皆为常数。
(6)平均摩尔定压热容
7.摩尔蒸发焓与温度的关系
或
式中 = (g) —(l),上式适用于恒压蒸发过程。
8.体积功
(1)定义式
或
适用于为常数的理想气体绝热过程。
上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况,,为反应前B的物质的量。为B的反应计量系数,其量纲为一。的量纲为mol。
11. 标准摩尔反应焓
式中及分别为相态为的物质B的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。上式适用于=1 mol,在标准状态下的反应。
12. 与温度的关系
式中 ,适用于恒压反应。
13. 节流膨胀系数的定义式
又称为焦耳-汤姆逊系数。
第三章 热力学第二定律
主要公式及使用条件
1.热机效率
式中和分别为工质在循环过程中从高温热源T1吸收的热量和向低温热源T2放出的热。W为在循环过程中热机中的工质对环境所作的功。此式适用于在任意两个不同温度的热源之间一切可逆循环过程。
2.卡诺定理的重要结论
任意可逆循环的热温商之和为零,不可逆循环的热温商之和必小于零。
3.熵的定义
4.克劳修斯不等式
5.熵判据
7. 熵变计算的主要公式
对于封闭系统,一切的可逆过程的计算式,皆可由上式导出
(1)
上式只适用于封闭系统、理想气体、为常数,只有变化的一切过程
相变过程的熵变
此式使用于物质的量n一定,在和两相平衡时衡T,p下的可逆相变化。
9. 热力学第三定律
或
上式中符号代表纯物质。上述两式只适用于完美晶体。
10. 标准摩反应熵
上式中=,适用于在标准状态下,反应进度为1 mol时,任一化学反应在任一温度下,标准摩尔反应熵的计算。
11. 亥姆霍兹函数的定义
12.
此式只适用n一定的恒温恒容可逆过程。