物理化学公式归纳

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物理化学公式集热力学第一定律功:δW=δW e+δW f(1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f=xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。

热Q:体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容C=δQ/dT(1)等压热容:C p=δQ p/dT=(∂H/∂T)p(2)等容热容:C v=δQ v/dT=(∂U/∂T)v常温下单原子分子:C v,m=C v,m t=3R/2常温下双原子分子:C v,m=C v,m t+C v,m r=5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系C p—C v=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p(2)理想气体C p—C v=nR理想气体绝热可逆过程方程:pVγ=常数TVγ-1=常数p1-γTγ=常数γ=C p/ C v理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/W可逆制冷机冷冻系数:β=焦汤系数:μJ-T==-实际气体的ΔH和ΔU:ΔU=+ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p=Q V+ΔnRT当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=Δr U m+RT化学反应热效应与温度的关系:热力学第二定律Clausius不等式:熵函数的定义:dS=δQ R/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:C V=T C p=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。

物理化学主要公式

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物理化学主要公式第一章 气体的pVT 关系1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。

m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。

R =8.314510 J · mol -1 · K -1,称为摩尔气体常数。

此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。

2. 气体混合物 (1) 组成摩尔分数 y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AVy Am ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

A m,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA m ,A V y 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 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)V V p p n n y ///B B B B *=== 式中p B 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。

*B V 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p B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。

对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。

5. 德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2mnRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数,称为德华常数。

物理化学主要公式

物理化学主要公式

物理化学主要公式物理化学主要公式第一章气体的pVT 关系1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/( 或 RT n V p pV ==)/(m式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。

m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。

R =8.314510 J · mol -1 · K -1,称为摩尔气体常数。

此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。

2. 气体混合物(1)组成摩尔分数 y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数/y B m,B B *=V ?∑*A V y A m ,A式中∑A A n 为混合气体总的物质的量。

A m,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA m ,A V y 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∑∑∑===B BB B B B B mix //n M n m M y M式中∑=B B m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 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)V V p p n n y ///B B B B *=== 式中p B 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。

*B V 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p B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。

对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。

5. 德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2mnRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数,称为德华常数。

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物理化学公式集热力学第一定律功:δW=δW e+δW f(1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f=xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。

热Q:体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容C=δQ/dT(1)等压热容:C p=δQ p/dT=(∂H/∂T)p(2)等容热容:C v=δQ v/dT=(∂U/∂T)v常温下单原子分子:C v,m=C v,m t=3R/2常温下双原子分子:C v,m=C v,m t+C v,m r=5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系C p—C v=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p(2)理想气体C p—C v=nR理想气体绝热可逆过程方程:pVγ=常数TVγ-1=常数p1-γTγ=常数γ=C p/ C v理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/W可逆制冷机冷冻系数:β=焦汤系数:μJ-T==-实际气体的ΔH和ΔU:ΔU=+ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p=Q V+ΔnRT当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=Δr U m+RT化学反应热效应与温度的关系:热力学第二定律Clausius不等式:熵函数的定义:dS=δQ R/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:C V=T C p=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。

《物理化学》公式集

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热力学第一定律功:δW =δW e +δW f(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。

(2)非膨胀功δW f =xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。

如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。

热 Q :体系吸热为正,放热为负。

热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。

热容 C =δQ/dT(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=11-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1nR-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=212T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=121T T T -焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-()pT C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :ΔU =dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dV V U T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ΔH =dT T H P ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dp p H T⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +∑BB γRT化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆,+=γ热力学第二定律Clausius 不等式:0TQS BAB A ≥∆∑→δ—熵函数的定义:dS =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =kln Ω Helmbolz 自由能定义:F =U —TS Gibbs 自由能定义:G =H -TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU =TdS -pdV dH =TdS +Vdp dF =-SdT -pdV dG =-SdT +Vdp (2)Maxwell 关系:T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T VT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ C p =T p T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系:Gibbs -Helmholtz 公式 ()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T =-2T H ∆ 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron 方程式:dT dp=mX m X V T H ∆∆ 式中x 代表vap ,fus ,sub 。

物理化学公式大全

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1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m2. 气体混合物 (1) 组成摩尔分数 y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AV y A m ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。

A m,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*AA m ,A V y 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 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)V V p p n n y ///B B B B *=== 式中p B 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。

*B V 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p B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。

对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*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W Q U +=∆或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+Q 吸正放负 W外对正 对外负2. 焓的定义式3. 焓变(1) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有在恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。

(2) 2,m 1d p H nC T ∆=⎰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。

初中物理化学公式综合大全

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初中物理化学公式综合大全物理化学公式是理解和运用这两门学科的关键,它们能够帮助我们解决各种问题和计算。

1.物理公式:1.1运动相关公式:- 动力学公式:F = ma,F是力,m是物体质量,a是物体加速度。

-速度公式:v=d/t,v是速度,d是位移,t是时间。

- 牛顿第二定律:F = ma,F是力,m是物体质量,a是物体加速度。

-位移公式:d=v*t,d是位移,v是速度,t是时间。

-加速度公式:a=(v-u)/t,a是加速度,v是末速度,u是初速度,t是时间。

1.2光学相关公式:-焦距公式:1/f=1/u+1/v,f是焦距,u是物体距离镜片的距离,v是像距离镜片的距离。

-光速公式:v=c/n,v是光速,c是真空中的光速,n是介质的折射率。

- 折射公式:n1 * sinθ1 = n2 * sinθ2,n1和n2是两个介质的折射率,θ1和θ2是入射角和折射角。

1.3电学相关公式:-电压公式:V=IR,V是电压,I是电流,R是电阻。

-电流公式:I=Q/t,I是电流,Q是电荷量,t是时间。

-电功率公式:P=IV,P是功率,I是电流,V是电压。

-电阻公式:R=V/I,R是电阻,V是电压,I是电流。

2.化学公式:2.1反应速率相关公式:- 反应速率公式:rate = k[A]^m[B]^n,rate是反应速率,k是速率常数,[A]和[B]是反应物的浓度,m和n是反应物在反应物速度方程中的阶数。

- 反应平衡常数公式:Keq = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,Keq是反应平衡常数,[C]、[D]、[A]和[B]是反应物和生成物的浓度,c、d、a和b 是它们在平衡反应方程式中的系数。

2.2摩尔浓度相关公式:-摩尔浓度公式:C=n/V,C是摩尔浓度,n是物质的摩尔数,V是溶液的体积。

-溶质的质量公式:m=M*n,m是溶质的质量,M是溶质的摩尔质量,n 是溶质的摩尔数。

2.3热力学相关公式:-热力学第一定律:ΔU=Q-W,ΔU是内能的变化,Q是吸收或释放的热量,W是对外做功。

物理化学公式大全

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1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或'ambδδδd δdU Q W Q p V W =+=-+系统得功为正,对环境作功为负。

上式适用于封闭体系的一切过程。

2. 焓的定义式 3. 焓变(1))(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。

(2)2,m 1d p H nC T ∆=⎰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(又称内能)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V Q U =∆(d 0,'0)V W ==p Q H =∆(d 0,'0)p W ==6. 热容的定义式 (1)定压热容和定容热容δ/d (/)p p p C Q T H T ==∂∂δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂,m m /(/)V V V C C n U T ==∂∂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),m ,m p V C C R -=此式只适用于理想气体。

,m//p p p c C m CM==pVU H +=2,m 1d V U nC T∆=⎰7. 摩尔蒸发焓与温度的关系21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p TH T H T C T ∆=∆+∆⎰式中vap ,m p C ∆ = ,m p C (g) —,m p C (l),上式适用于恒压蒸发过程。

8. 体积功(1)定义式 V p W d amb -=∂ 或 V p W d amb ∑-= (2))()(1221T T nR V V p W --=--=适用于理想气体恒压过程。

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第一章 气体的pVT 关系
主要公式及使用条件
1. 理想气体状态方程式
nRT RT M m pV ==)/(
或 RT n V p pV ==)/(m 此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气
体。

式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。

m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。

R =8.314510 J · mol -1 · K -1,称为摩尔气体常数。

2. 气体混合物
(1) (1) 组成
摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A A B /
n n 体积分数 /y B m,B B *=V
ϕ∑*A V y A m ,A 式中∑A
A n 为混合气体总的物质的量。

A m,*V
表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。

∑*
A A m ,A V
y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。

(2) (2) 摩尔质量
∑∑∑===B B
B B B B B mix //n M n m M y M
式中 ∑=B B m
m 为混合气体的总质量,∑=B B n n 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) V V p p n n y ///B B B B *
===
式中p B 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。

*B V 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
p B = y B p ,∑=B
B p p
上式适用于任意气体。

对于理想气体
V RT n p /B B =
5. 德华方程
RT b V V a p =-+))(/(m 2m
nRT nb V V an p =-+))(/(22
式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数,称为德华常数。

此式适用于最高压力为几个MPa 的中压围实际气体p ,V ,T ,n 的相互计算。

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
W Q U +=∆
或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+
规定系统吸热为正,放热为负。

系统得功为正,对环境作功为负。

式中 p amb 为环境的压力,W ’为非体积功。

上式适用于封闭体系的一切过程。

1. 2. 焓的定义式
2. 3. 焓变
(1) )(pV U H ∆+∆=∆
式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有在恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。

(2) 2,m 1
d p H nC T ∆=⎰ 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(又称能)变 此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。

pV U H +=2,m 1
d V U nC T ∆=⎰
5. 恒容热和恒压热
V Q U =∆ (d 0,'0)V W ==
p Q H =∆ (d 0,'0)p W ==
6. 热容的定义式
(1)定压热容和定容热容 δ/d (/)p p p C Q T H T ==∂∂
δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂
(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容 ,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂
,m m /(/)V V V C C n U T ==∂∂
(3)质量定压热容(比定压热容)
(4) ,m ,m p V C C R -= 此式只适用于理想气体
(5)摩尔定压热容与温度的关系
23,m p C a bT cT dT =+++
式中a , b , c 及d 对指定气体皆为常数。

(6)平均摩尔定压热容 21,m ,m 21d /()T
p p T C T T T C =-⎰
7. 摩尔蒸发焓与温度的关系 21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p T H T H T C T ∆=∆+∆⎰
或 vap m vap ,m (/)p p H T C ∂∆∂=∆
式中 vap ,m p C ∆ = ,m p C (g) —,m p C (l),上式适用于恒压蒸发过程。

3. 8. 体积功
(1)定义式
V p W d amb -=∂
,m //p p p c C m C M
==
或 V p W d amb ∑-=
(2) )()(1221T T nR V V p W --=--= 适用于理想气体恒压过程。

(3) )(21amb V V p W --= 适用于恒外压过程。

(4) )/ln()/ln(d 121221p p nRT V V nRT V p W V V =-=-
=⎰ 适用于理想气体恒温可逆过
程。

(5) ,m 21()V W U nC T T =∆=- 适用于,m V C 为常数的理想气体绝热过程。

9. 理想气体可逆绝热过程方程 ,m 2121(/)(/)1V C R T T V V =
,m 2121(/)(/)1p C R T T p p -=
1)/)(/(1212=r V V p p
上式中,,m ,m /p V C C γ=称为热容比(以前称为绝热指数),适用于,m V C 为常数,理想气体可逆绝热过程p ,V ,T 的计算。

10. 反应进度 B B /νξn ∆=
上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况,B,0B B n n n -=∆,
B,0n 为反应前B 的物质的量。

B ν为B 的反应计量系数,其量纲为一。

ξ的量纲为mol 。

11. 标准摩尔反应焓
θθθr m B f m B c m (B,)(B,)H H H νβνβ∆=∆=-∆∑∑
式中θf m (B,)H β∆及θc m (B,)H β∆分别为相态为β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ξ=1 mol ,在标准状态下的反应。

12. θm r H ∆与温度的关系
2

θ
r m 2r m 1r ,m ()()d T p T H T H T C T ∆=∆+∆⎰
式中 r ,m ,m B (B)p p C C ν∆=∑,适用于恒压反应。

第三章 热力学第二定律
主要公式及使用条件 1. 1. 热机效率
1211211/)(/)(/T T T Q Q Q Q W -=+=-=η
式中1Q 和2Q 分别为工质在循环过程中从高温热源T 1吸收的热量和向低温热源T 2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。

3. 熵的定义
4. 克劳修斯不等式
d S {//Q T Q T =>δ, δ, 可逆不可逆
5. 熵判据
amb sy s iso S S S ∆+∆=∆{
0, 0, >=不可逆可逆 式中iso, sys 和amb 分别代表隔离系统、系统和环境。

在隔离系统中,不可逆过程即自发过程。

可逆,即系统部及系统与环境之间皆处于平衡态。

在隔离系统中,一切自动进行的过程,都是向熵增大的方向进行,这称之为熵增原理。

此式只适用于隔离系统。

6. 环境的熵变
7. 熵变计算的主要公式
2
22r 111δd d d d Q U p V H V p S T T T
+-∆===⎰⎰⎰ 对于封闭系统,一切0=W δ的可逆过程的S ∆计算式,皆可由上式导出
(1),m 2121ln(/)ln(/)V S nC T T nR V V ∆=+
,m 2112ln(/)ln(/)p S nC T T nR p p ∆=+ r d δ/S Q T
=amb y s amb amb amb //S T Q T Q s -==∆。

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