广西大学《物化》课件第1章
C§op0y.r3ig物ht理20化04学-20的11研A究sp方os法e Pty Ltd. §0.4 物理化学课程的学习方法
2
§0.1 物理化学的建立与发展
18世纪开始萌芽： 俄国科学家罗蒙诺索夫
(1711－1765)最早Ev使a用lua“tion only. ated物w理ith化A学sp”o这se一.Sl术id语es。fo此r .NET 3.5 Client Profile 5.2
7
2)统计力学方法 用概率规律计算出系统内部大量质点微观运动的
平均结果，从而解释宏观现象并计算一些热力学 宏观性质。
3)量子力学方法 Evaluation only. ated w用it量h A子s力po学se的.S基lid本e方s f程or(.EN. EScThr3ö.d5inCgelri方en程t P)求ro解file 5.2
组成C系op统yr微ig观ht粒2子00之4-间20的11相A互sp作o用se及P其ty规L律td，. 从
而揭示物质性质与物质结构之间的关系。
8
§0.4 物理化学课程的学习方法
1.抓住每章重点;
2.掌握主要公E式v的al物ua理tio意n义o和nly使. 用条件; ated wit3hC.课Aops前py自orsig学eh.S，tli2听d0e0课s4认f-o2r真01.做N1EA笔Ts记p3o，.s5e课CP后ltiye及nLt时tPd复r. o习fi;le 5.2
ated with则CAopspyorsigeh.StVli2td0e0s4Vf-o02r0T1.N1EATCsp3'To.s5eCPltiyenLttPdr. ofile 5.2
式中 C ' 为常数， 是体膨胀系数
对定量的气体，在定压下，体积与T成正比，这 就是Charles-Gay-Lussac定律。
p2
1 3V
N2m2u22
2 3
N2 V
E2
……
22混合后p2 3VN E mix mix
由于温度相同，分子具有相同的平均动能
后逐渐Co形p成yr物ig理ht化20学0学4-科2011 Aspose Pty Ltd.
М В Ломоносов 3
§0.1 物理化学的建立与发展
在化学学科的发展以
胶
体
及与边缘学科的交叉
化
过程中，物理化学E发valuation only. 学
ated展w迅it猛h ，As形po成se了.S许li多des for .NET 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Asp2ose Pty3Ltd.
Vt
1 3p
Nmux2
2 3p
N Et ,t
V0
1 3p
Nmu02
2 3p
N
Et ,0
17
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
因为
Et ,t Et ,0 (1t)
所以
Vt V0 (1 t)
令：
ETvalut ati1on only.
沈文霞，姚天扬，侯文华，高等教育出版 社 5．《物理化学中的公式与概念》(第一版)， 朱文涛编, 清华大学出版社, 1999年
11
6.《物理化学概念辩析·解题方法》, 范崇正主编, 中国科学技术大学出版社 1999年
7.《物理化学复习引导》(第一版)，卫永祉、肖顺 清编, 科学出版社 ,1999年
18
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（4）理想气体的状态方程
气体的体积是温度、压力和分子数的函数
V f ( p,T , N)
或
dV
V p
TE,NvdapluatVTionp,NodnTly.
V N
T , p
dN
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
4.注意章节之间的联系，做到融会贯通; 5.重视做习题，培养独立思考的能力，检查自 己对课程内容的掌握程度。
9
参考书
教材
1《物理化学》[美]V. 弗里德, H. F. 哈梅卡, U. 布 卢克斯, 薛宪宗译
2.《物理化学》[美] Ira N. Levine, 褚德萤,李之秀,
张玉芬译 Evaluation only. ated w3.it《h 物As理po化s学e.S》li范de康s f年or主.N编E, 高T 等3.5教C育li出en版t 社Pro, file 5.2
15
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（1）Boyle-Marriote定律
将（1.10）式写作： pV 1 mu2 N 2
Evaluation on2ly.
3
ated w定ithC温Ao下psp，yor有sigeh.Stli2d0e0s4f-o2r0p1.VN1EATsCp3o.s5eCPltiyenLttPdr. ofile 5.2
Copyright物20理04-化201学1 Aspose Pty Ltd.
用物理的理论和实验方法 研究化学变化的本质与规律
5
§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学主要研究
（1）化学变化的方向和限度问题 各种因素如温度、压力和浓度等对化学变化
的影响等——化E学va热lu力at学ion的o范n畴ly.。 ated with（A2s）po化se学.S反lid应e的s f速or率.N和E机T理3.问5 题Client Profile 5.2
南京大学) 3.物理化学习E题va详lu解ati(o《n o物n理ly.化学》(第四 ated w版ith)，As南po京se大.Sl学id)es for .NET 3.5 Client Profile 5.2 4.物Co理py化ri学gh学t 2习00指4-导20，11南As京po大se学P，ty孙Lt德d.坤，
21
气体分子运动公式对几个经验定律的说明 （5）Dalton分压定律
在定温下，在体积为V的容器中，混合如下气体
Evaluation only.
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 混C合o前pyrigph1 t2301V0N4-12m01u1121A23spNVo1sEe1Pty Ltd.
Evaluation only. ated从w研ith究A对s象po划se分.S有lid三es类f方or法.NET 3.5 Client Profile 5.2
1)热C力o学py方ri法gh：t 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
以众多质点组成的宏观平衡系统为研究对象， 以经典的热力学第一和第二定律为基础，用热力 学函数及其变量，描述系统从始态到终态的宏观 变化。
当气体C分op子yr数ig不ht变2004d-V201 1VpATs,Npdopse PVTtyp,LN dtTd.
根据Boyle-Marriote定律
V C p
V
p
T ,N
C p2
V p
19
根据Charles-Gay-Lussac 定律
代入上式V，得C：'TEvaluatVTionp,oNnlyC. '
V T
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 dCVopyVprdipghVTt 2dT004-2或011 AdsVVposedpPp tydTTLtd.
将上式积分，得 lnV ln p lnT 常数
20
取气体为1 mol，体积为 Vm ，常数为 ln R
得： pVm RT 若气体的物质E的v量al为uanti，on则onlyp. V nRT
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
令CopyRLrighktB200得4-：2011pVAsposNekPBtTy Ltd.
这些都是理想气体的状态方程。
新的分C支op领y域right 2004-2011 Asp物os理e 化Pt学y Ltd.
溶 液 化 学
4
§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学 ： 研究所有物质系统的化学行为的原理、
规律和方法的学科。
物理现象
化学现象
Evaluation only. ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
10.物理化学习题解, 武汉大学
11.物理化学习题精解(上、下),王文清，高宏成， 沈兴海编著，科学出版社，2000年
12
第一章 气体
§1.1 气体分子动理论 §1.2 摩尔气体常数（R）
§1.3 理想E气va体lu的at状io态n 图only. ated with §As1p.8ose实.S际lid气e体s for .NET 3.5 Client Profile 5.2
nCo是p物yr质ig的ht量20，0单4-位20为11mAsoplose Pty Ltd. R 是摩尔气体常数，等于 8.3145 J mol1 K1 T 是热力学温度，单位为 K
T (t /℃ 273.15)K
14
气体分子动理论的基本公式 气体分子的微观模型 (1)气体是大量分子的集合体 (2)气体分子不停地运动，呈均匀分布状态 (3)气体分子的碰撞是完全弹性的
8.物理化学学习E指va南lua例ti题on解o析nl•y习. 题简解•考研试 ated w卷it,h高A盘sp良o,s北e.S京li大de学s f出or版.N社E,T 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
2
§0.1 物理化学的建立与发展
18世纪开始萌芽： 俄国科学家罗蒙诺索夫
(1711－1765)最早Ev使a用lua“tion only. ated物w理ith化A学sp”o这se一.Sl术id语es。fo此r .NET 3.5 Client Profile 5.2
7
2)统计力学方法 用概率规律计算出系统内部大量质点微观运动的
平均结果，从而解释宏观现象并计算一些热力学 宏观性质。
3)量子力学方法 Evaluation only. ated w用it量h A子s力po学se的.S基lid本e方s f程or(.EN. EScThr3ö.d5inCgelri方en程t P)求ro解file 5.2
组成C系op统yr微ig观ht粒2子00之4-间20的11相A互sp作o用se及P其ty规L律td，. 从
而揭示物质性质与物质结构之间的关系。
8
§0.4 物理化学课程的学习方法
1.抓住每章重点;
2.掌握主要公E式v的al物ua理tio意n义o和nly使. 用条件; ated wit3hC.课Aops前py自orsig学eh.S，tli2听d0e0课s4认f-o2r真01.做N1EA笔Ts记p3o，.s5e课CP后ltiye及nLt时tPd复r. o习fi;le 5.2
ated with则CAopspyorsigeh.StVli2td0e0s4Vf-o02r0T1.N1EATCsp3'To.s5eCPltiyenLttPdr. ofile 5.2
式中 C ' 为常数， 是体膨胀系数
对定量的气体，在定压下，体积与T成正比，这 就是Charles-Gay-Lussac定律。
p2
1 3V
N2m2u22
2 3
N2 V
E2
……
22混合后p2 3VN E mix mix
由于温度相同，分子具有相同的平均动能
后逐渐Co形p成yr物ig理ht化20学0学4-科2011 Aspose Pty Ltd.
М В Ломоносов 3
§0.1 物理化学的建立与发展
在化学学科的发展以
胶
体
及与边缘学科的交叉
化
过程中，物理化学E发valuation only. 学
ated展w迅it猛h ，As形po成se了.S许li多des for .NET 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Asp2ose Pty3Ltd.
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1 3p
Nmux2
2 3p
N Et ,t
V0
1 3p
Nmu02
2 3p
N
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气体分子运动公式对几个经验定律的说明
因为
Et ,t Et ,0 (1t)
所以
Vt V0 (1 t)
令：
ETvalut ati1on only.
沈文霞，姚天扬，侯文华，高等教育出版 社 5．《物理化学中的公式与概念》(第一版)， 朱文涛编, 清华大学出版社, 1999年
11
6.《物理化学概念辩析·解题方法》, 范崇正主编, 中国科学技术大学出版社 1999年
7.《物理化学复习引导》(第一版)，卫永祉、肖顺 清编, 科学出版社 ,1999年
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气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（4）理想气体的状态方程
气体的体积是温度、压力和分子数的函数
V f ( p,T , N)
或
dV
V p
TE,NvdapluatVTionp,NodnTly.
V N
T , p
dN
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4.注意章节之间的联系，做到融会贯通; 5.重视做习题，培养独立思考的能力，检查自 己对课程内容的掌握程度。
9
参考书
教材
1《物理化学》[美]V. 弗里德, H. F. 哈梅卡, U. 布 卢克斯, 薛宪宗译
2.《物理化学》[美] Ira N. Levine, 褚德萤,李之秀,
张玉芬译 Evaluation only. ated w3.it《h 物As理po化s学e.S》li范de康s f年or主.N编E, 高T 等3.5教C育li出en版t 社Pro, file 5.2
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气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（1）Boyle-Marriote定律
将（1.10）式写作： pV 1 mu2 N 2
Evaluation on2ly.
3
ated w定ithC温Ao下psp，yor有sigeh.Stli2d0e0s4f-o2r0p1.VN1EATsCp3o.s5eCPltiyenLttPdr. ofile 5.2
Copyright物20理04-化201学1 Aspose Pty Ltd.
用物理的理论和实验方法 研究化学变化的本质与规律
5
§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学主要研究
（1）化学变化的方向和限度问题 各种因素如温度、压力和浓度等对化学变化
的影响等——化E学va热lu力at学ion的o范n畴ly.。 ated with（A2s）po化se学.S反lid应e的s f速or率.N和E机T理3.问5 题Client Profile 5.2
南京大学) 3.物理化学习E题va详lu解ati(o《n o物n理ly.化学》(第四 ated w版ith)，As南po京se大.Sl学id)es for .NET 3.5 Client Profile 5.2 4.物Co理py化ri学gh学t 2习00指4-导20，11南As京po大se学P，ty孙Lt德d.坤，
21
气体分子运动公式对几个经验定律的说明 （5）Dalton分压定律
在定温下，在体积为V的容器中，混合如下气体
Evaluation only.
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 混C合o前pyrigph1 t2301V0N4-12m01u1121A23spNVo1sEe1Pty Ltd.
Evaluation only. ated从w研ith究A对s象po划se分.S有lid三es类f方or法.NET 3.5 Client Profile 5.2
1)热C力o学py方ri法gh：t 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
以众多质点组成的宏观平衡系统为研究对象， 以经典的热力学第一和第二定律为基础，用热力 学函数及其变量，描述系统从始态到终态的宏观 变化。
当气体C分op子yr数ig不ht变2004d-V201 1VpATs,Npdopse PVTtyp,LN dtTd.
根据Boyle-Marriote定律
V C p
V
p
T ,N
C p2
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根据Charles-Gay-Lussac 定律
代入上式V，得C：'TEvaluatVTionp,oNnlyC. '
V T
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将上式积分，得 lnV ln p lnT 常数
20
取气体为1 mol，体积为 Vm ，常数为 ln R
得： pVm RT 若气体的物质E的v量al为uanti，on则onlyp. V nRT
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令CopyRLrighktB200得4-：2011pVAsposNekPBtTy Ltd.
这些都是理想气体的状态方程。
新的分C支op领y域right 2004-2011 Asp物os理e 化Pt学y Ltd.
溶 液 化 学
4
§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学 ： 研究所有物质系统的化学行为的原理、
规律和方法的学科。
物理现象
化学现象
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10.物理化学习题解, 武汉大学
11.物理化学习题精解(上、下),王文清，高宏成， 沈兴海编著，科学出版社，2000年
12
第一章 气体
§1.1 气体分子动理论 §1.2 摩尔气体常数（R）
§1.3 理想E气va体lu的at状io态n 图only. ated with §As1p.8ose实.S际lid气e体s for .NET 3.5 Client Profile 5.2
nCo是p物yr质ig的ht量20，0单4-位20为11mAsoplose Pty Ltd. R 是摩尔气体常数，等于 8.3145 J mol1 K1 T 是热力学温度，单位为 K
T (t /℃ 273.15)K
14
气体分子动理论的基本公式 气体分子的微观模型 (1)气体是大量分子的集合体 (2)气体分子不停地运动，呈均匀分布状态 (3)气体分子的碰撞是完全弹性的
8.物理化学学习E指va南lua例ti题on解o析nl•y习. 题简解•考研试 ated w卷it,h高A盘sp良o,s北e.S京li大de学s f出or版.N社E,T 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
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大学物理化学01章气体ppt课件
第一章 气体pVT的性质
1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化及临界参数 1.4 真实气体状态方程 1.5 对比状态原理及普通化压缩因子图
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2020/6/13
1-1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
pV nRT
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阿马加定律
定义：V=∑V*B
理想气体混合物的总体积为各组分分体积之和。 式中V*B=nBRT/p
进一步中得：
yB= V*B /V
即理想气体混合物中某一组分B的分体积与总体 积之比等于该组分的摩尔分数yB。
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2020/6/13
1-3气体的液化及临界参数
1 液体的. 维利方程Virial equation (纯经验方程)
pVm RT
(1 B2 Vm
B3 Vm2
)
pVm RT
(1 B2 ' p B3 ' p2
)
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2020/6/13
其它重要方程举例
R - K equation (Redlich and Kwong)
上一内容 下一内容 回主目录
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2020/6/13
对应状态原理
临界压缩因子(critical compression factor )
zc
pcVm,c RTc
物质 He Ar
N2 O2 CO CO2 CH4
zc 0.299 0.291 0.289 0.294 0.288 0.274 0.289
对于大多数物质，用上式计算的zc的值约在0.26~0.29 。
1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化及临界参数 1.4 真实气体状态方程 1.5 对比状态原理及普通化压缩因子图
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2020/6/13
1-1 理想气体状态方程
1. 理想气体状态方程
pV nRT
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阿马加定律
定义：V=∑V*B
理想气体混合物的总体积为各组分分体积之和。 式中V*B=nBRT/p
进一步中得：
yB= V*B /V
即理想气体混合物中某一组分B的分体积与总体 积之比等于该组分的摩尔分数yB。
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2020/6/13
1-3气体的液化及临界参数
1 液体的. 维利方程Virial equation (纯经验方程)
pVm RT
(1 B2 Vm
B3 Vm2
)
pVm RT
(1 B2 ' p B3 ' p2
)
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2020/6/13
其它重要方程举例
R - K equation (Redlich and Kwong)
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2020/6/13
对应状态原理
临界压缩因子(critical compression factor )
zc
pcVm,c RTc
物质 He Ar
N2 O2 CO CO2 CH4
zc 0.299 0.291 0.289 0.294 0.288 0.274 0.289
对于大多数物质，用上式计算的zc的值约在0.26~0.29 。
大学物理化学经典课件1
胶体溶液的光学性质
胶体溶液具有丁达尔效应、Tyndall效应等光学性质， 这些性质与胶体粒子的散射作用有关。
胶体溶液的应用
胶体溶液在日常生活和工业生产中有着广泛的应用， 如陶瓷工业中的釉料、颜料和粘合剂；橡胶工业中 的乳胶和合成橡胶；医药工业中的药物载体和靶向 制剂等。
THANKS
感谢观看
03 热力学第二定律
热力学第二定律的表述
01
不可能从单一热源吸热并全部用来做功，而不引起 其他变化。
02
对于可逆过程，系统和外界的熵不变；对于不可逆 过程，系统的熵增加，这就是熵增加原理。
03
自然界中的一切自发过程都具有方向性，即不可逆 性。
熵与熵增原理
01 熵是描述系统混乱程度的物理量，用符号S表示。 02 熵增原理指出，在孤立系统中，一切不可逆过程
06 表面现象与胶体 化学
表面张力与润湿现象
表面张力的定义和物理意义
表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表 面作用于任一界线上的张力。
润湿现象及其分类
润湿现象是指液体与固体接触时，液体的附着层沿固体表 面延伸或收缩的现象。根据润湿程度的不同，可分为沾湿、 浸湿和铺展三种类型。
接触角和润湿方程
内能
系统内所有分子的动能和势能之和称为内能。
3
热力学第一定律
热量和功的代数和等于系统内能的增量。即 ΔU = Q + W，其中 ΔU 表示内能增量，Q 表示吸 收的热量，W 表示对外做的功。
热力学第一定律的应用
等容过程
体积不变的过程，此时 ΔV = 0，W = 0。因此，等容过程中吸收的 热量全部转化为内能增量。
理论方法
在实验研究的基础上，物理化学 运用数学、物理学等理论工具建 立模型和理论，对实验现象进行
物理化学电子教案一章-PPT课件
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2019/3/3
热和功
热（heat） 体系与环境之间因温差而传递的能量称为 热，用符号Q 表示。 Q的取号： 体系吸热，Q>0； 体系放热，Q<0 。 功（work） 体系与环境之间传递的除热以外的其它能量 都称为功，用符号W表示。
功可分为膨胀功和非膨胀功两大类。W的取号：
上一内容
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2019/3/3
热力学的研究内容
•研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及
其转换过程中所遵循的规律；
•研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的
能量效应；
•研究化学变化的方向和限度。
上一内容
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2019/3/3
热力学的方法和局限性
热力学方法的特点 •只研究物质变化过程中各宏观性质的关 系，不考虑物质的微观结构； •只研究物质变化过程的始态和终态，而 不追究变化过程中的中间细节，也不研究 变化过程的速率和完成过程所需要的时间。 局限性 不知道反应的机理、速率和微观性质， 只讲可能性，不讲现实性。
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2019/3/3
第一章 热力学第一定律及其应用
1.8 1.9 1.10 赫斯定律 几种热效应 反应热与温度的关系——基尔霍夫定律
上一内容
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2019/3/3
1.1 热力学概论
1.热力学的研究内容 2.热力学方法的特点和局限性 3.基本概念：
•体系与环境 •体系的分类 •体系的性质 •状态函数 •过程与途径 •热和功
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2019/3/3
体系分类
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2019/3/3
热和功
热（heat） 体系与环境之间因温差而传递的能量称为 热，用符号Q 表示。 Q的取号： 体系吸热，Q>0； 体系放热，Q<0 。 功（work） 体系与环境之间传递的除热以外的其它能量 都称为功，用符号W表示。
功可分为膨胀功和非膨胀功两大类。W的取号：
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2019/3/3
热力学的研究内容
•研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及
其转换过程中所遵循的规律；
•研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的
能量效应；
•研究化学变化的方向和限度。
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2019/3/3
热力学的方法和局限性
热力学方法的特点 •只研究物质变化过程中各宏观性质的关 系，不考虑物质的微观结构； •只研究物质变化过程的始态和终态，而 不追究变化过程中的中间细节，也不研究 变化过程的速率和完成过程所需要的时间。 局限性 不知道反应的机理、速率和微观性质， 只讲可能性，不讲现实性。
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2019/3/3
第一章 热力学第一定律及其应用
1.8 1.9 1.10 赫斯定律 几种热效应 反应热与温度的关系——基尔霍夫定律
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2019/3/3
1.1 热力学概论
1.热力学的研究内容 2.热力学方法的特点和局限性 3.基本概念：
•体系与环境 •体系的分类 •体系的性质 •状态函数 •过程与途径 •热和功
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2019/3/3
体系分类
《物理化学1气体》课件
04 气体反应动力学 与速率方程
气体反应速率的概念
反应速率
单位时间内反应物浓度减 少或产物浓度增加的量。
反应速率常数
反应速率与反应物浓度的 乘积，表示反应速率与浓 度的关系。
活化能
反应速率与温度的关系， 表示反应所需的最低能量 。
速率方程的建立与求解
质量作用定律
反应速率与反应物浓度的幂次方 成正比。
《物理化学1气体》ppt课 件
目 录
• 气体的基本性质 • 气体定律与热力学基础 • 气体混合物与分压定律 • 气体反应动力学与速率方程 • 气体化学反应平衡常数与计算
01 气体的基本性质
气体的定义与分类
总结词
气体的定义、分类及特性
详细描述
气体是物质的一种聚集状态，具有无固定形状和体积、流动性强等特性。根据气 体分子间相互作用力的不同，气体可分为理想气体和实际气体。理想气体忽略了 气体分子间的相互作用力，而实际气体则考虑了这种相互作用力。
理想气体定律
理想气体假设
理想气体状态方程，即PV=nRT，其 中P表示压强，V表示体积，n表示摩 尔数，R表示气体常数，T表示温度。
理想气体是一种假设的气体模型，其 分子之间没有相互作用力，分子本身 的体积可以忽略不计。
理想气体状态方程的应用
用于计算气体的压力、体积、温度等 物理量之间的关系，以及气体的热力 学性质。
热力学第一定律
热力学第一定律
01不
能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
内能和热量
02
内能是系统内部能量的总和，热量是系统与外界交换能量的量
度。
热力学第一定律的应用
03
用于计算系统的内能、热量、功等物理量之间的关系，以及系
大学化学《物理化学-热力学第一定律及其应用》课件
(1)克服外压为 p '，体积从V1 膨胀到V ' ； (2)克服外压为 p"，体积从V ' 膨胀到V " ；
(3)克服外压为 p2，体积从V "膨胀到V2 。
We,3 p '(V 'V1)
p"(V "V ')
p
p1
p1V1
p2 (V2 V ")
p'
所作的功等于3次作功的加和。p "
p 'V ' p"V "
可见，外压差距越小，膨 p2 胀次数越多，做的功也越多。
V1 V ' V "
p2V2
V2 V
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2024/9/13
功与过程（多次等外压膨胀）
p"
p' p1
V"
V1
V'
p
p1
p1V1
p2
V2
p'
p 'V '
阴影面积代表We,3
p"
p"V "
p2
p2V2
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V1 V ' V "
第三步：用 p1 的压力将体系从V ' 压缩到 V1 。
p
W' e,1
p"(V "
V2 )
p1
p1V1
p' (V ' V ")
p'
p 'V '
p1(V1 V ' )
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V2 V
物理化学电子教案第一章(1).ppt
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2020/11/23
（1） 混合物的组成
a 摩尔分数x或y：
xB 或yB
nB nA
显然 xB 1 或 yB 1
A
B
B
b 质量分数
wB
mB mA
A
wB 1
B
c 体积分数
B
xB Vm,B xA Vm, A
A
B 1
B
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2020/11/23
§1.1 气体分子动理论
一 气体分子动理论的基本公式 二 理想气体状态方程 三 理想气体模型 四 理想气体混合物 五 分子平均平动能与温度的关系
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2020/11/23
1 气体分子动理论的基本公式
气体分子运动的微观模型
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2020/11/23
（2） 理想气体混合物状态方程
• 理想气体混合物状态方程为：
pV n总RT nB RT B
pV m RT M mix
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2020/11/23
（3） 道尔顿定律与分压力
⑴ 道尔顿定律：
混合气体的总压力等于各组分单独存在于混 合气体的温度、体积条件下所产生压力的总和。
u ( niui2 ) / n
i
n为单位体积内的分子数。
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2020/11/23
2 理想气体状态方程
• 17～19世纪三个著名的低压气体经验定律：
• 波义尔定律(R.Boyle,1662):
pV = 常数
物化课件
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13:24:58
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实际气体的液化
270K时CO2相变过程
p=3.204MPa
峭， ， 由 如 上在 体 于 果 升等 积 液 继 的温 仅 体 续 线线 有 压 增 段上 微 缩 加 。出 小 性 压 现改很力 陡变小，
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气 体 全 部 凝 结 为 液 体
以上三式结合 理想气体状态方程
pV = nRT
单位：p Pa V m3
TK
n mol R J mol-1 K-1
摩尔气体常数：R ＝ 8.314510 J mol-1 K-1
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理想气体状态方程
理想气体状态方程也可表示为： pVm=RT pV = (m/M)RT 以此可相互计算 p, V, T, n, m, M, (= m/ V)
l’1 l’2 T1<T2<Tc<T3<T4
p / [Pa]
1) T < Tc 气相线 g1g’1: p , Vm 气－液平衡线 g1l1 : 加压，p*不变, gl, Vm g1: 饱和蒸气摩尔体积Vm(g) l1: 饱和液体摩尔体积Vm(l)
g’2 g’1ຫໍສະໝຸດ C l2 l1T4
T3 g2 g1 Tc
2) 质量分数wi
wi
def
mi / mi
（单位为1）
wi = 1
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理想混合气体状态方程
2. 理想气体方程对理想气体混合物的应用 因理想气体分子间没有相互作用，分子本身 又不占体积，所以理想气体的 pVT 性质与气体的 种类无关，因而一种理想气体的部分分子被另一 种理想气体分子置换，形成的混合理想气体，其 pVT 性质并不改变，只是理想气体状态方程中的 n 此时为总的物质的量。
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实际气体的液化
270K时CO2相变过程
p=3.204MPa
峭， ， 由 如 上在 体 于 果 升等 积 液 继 的温 仅 体 续 线线 有 压 增 段上 微 缩 加 。出 小 性 压 现改很力 陡变小，
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气 体 全 部 凝 结 为 液 体
以上三式结合 理想气体状态方程
pV = nRT
单位：p Pa V m3
TK
n mol R J mol-1 K-1
摩尔气体常数：R ＝ 8.314510 J mol-1 K-1
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理想气体状态方程
理想气体状态方程也可表示为： pVm=RT pV = (m/M)RT 以此可相互计算 p, V, T, n, m, M, (= m/ V)
l’1 l’2 T1<T2<Tc<T3<T4
p / [Pa]
1) T < Tc 气相线 g1g’1: p , Vm 气－液平衡线 g1l1 : 加压，p*不变, gl, Vm g1: 饱和蒸气摩尔体积Vm(g) l1: 饱和液体摩尔体积Vm(l)
g’2 g’1ຫໍສະໝຸດ C l2 l1T4
T3 g2 g1 Tc
2) 质量分数wi
wi
def
mi / mi
（单位为1）
wi = 1
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理想混合气体状态方程
2. 理想气体方程对理想气体混合物的应用 因理想气体分子间没有相互作用，分子本身 又不占体积，所以理想气体的 pVT 性质与气体的 种类无关，因而一种理想气体的部分分子被另一 种理想气体分子置换，形成的混合理想气体，其 pVT 性质并不改变，只是理想气体状态方程中的 n 此时为总的物质的量。
物理化学章热力学第一定律及其应用教学PPT教案
T2 T1
C
p
dT
T2 T1
nC
p,m
dT
C p,m , CV ,m 为状态函数,强度性质
对单原子分子理想气体CV,m 为(3/2)R 双原子分子理想气体CV,m 为(5/2)R
第34页/共92页
2 等容热容和等压热容的关系
CP
CV
(
H T
)P
(
U T
)V
(
U T
)P
p( V T
)P
(
U T
)V
pex=1.00×105 Pa
p2,V2
, p 4.00 105 Pa p 1.00 105 Pa
1
2
T 300K
n 1.00mol
第23页/共92页
p 1.00 105 Pa
ex
一
11
次 膨
W1 pex (V2 V1 ) pexnRT ( p
) p
2
1
胀
1.00 105 Pa 1mol 8.314J mol 1 K 1
1
1
300K (
) 1.87kJ
1.00 105 Pa 4.00 105 Pa
分
二
pex 2.00 105 Pa
次
p' 1.00 105 Pa
膨
ex
胀 W2 2.49kJ
第24页/共92页
pex=p-dp
pex=p-dp
分
无 限
p1,V1
p2,V2
多
次
, p1 4.00 105 Pa p2 1.00 105 Pa
质即可确定系统所有的强度性质。
第17页/共92页
《物理化学C绪论》PPT课件
1、真实气体的液化和临界参数等基本概念
真实气体在温度↘，压力↗时可以液化，理想气体则不能液化。
饱和蒸气：处于气液平衡时的气体。
饱和蒸气压：在一定温度下，与液体成平衡的饱和蒸气
具有的压力。
相对湿度：大气中水蒸气的压力达到其饱和蒸气压时的
情况，称为相对湿度为100%。
临 临界温度：使气体能够液化所允许的最高温度。Tc或tc
物理化学
上册
下册
• 第一章 气体的 pVT关系 • 第七章 电化学
• 第二章热力学第一定律 • 第八章量子力学基础
• 第三章热力学第二定律 • 第九章统计热力学初步
• 第四章多组分系统热力学 • 第十章界面现象
• 第五章化学平衡
• 第十一章化学动力学
• 第六章相平衡
• 第十二胶体化学
Tel: 15255514456
• 物理化学是化学中最活跃的学科分支。
h
6
物理化学的学习方法
h
7
物理化学的量和单位
1. 构成
物理量＝数值×单位 2. 几点规则： x包括数值和单位 同量纲时可用＋－＝运算 列表和作图时更要注意单位的书写 lnx,ex中的x是无量纲的纯数
h
8
第一章 气体的 pVT关系 The Properties of Gases
理想气体状态方程 pVm = RT 实质是：（分子间无相互作用时气体的压力）×（1mol气体分子 的自由活动空间）＝RT
范德华方程 （ a , b 是范 德华常数 ）
h
20
范德华方程与临界参数的关系(范德华常数 a , b 的计算）
h
21
第一次作业：4、5、14、15
h
22
§1.4 对应状态原理和普遍化压缩因子图
真实气体在温度↘，压力↗时可以液化，理想气体则不能液化。
饱和蒸气：处于气液平衡时的气体。
饱和蒸气压：在一定温度下，与液体成平衡的饱和蒸气
具有的压力。
相对湿度：大气中水蒸气的压力达到其饱和蒸气压时的
情况，称为相对湿度为100%。
临 临界温度：使气体能够液化所允许的最高温度。Tc或tc
物理化学
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• 第一章 气体的 pVT关系 • 第七章 电化学
• 第二章热力学第一定律 • 第八章量子力学基础
• 第三章热力学第二定律 • 第九章统计热力学初步
• 第四章多组分系统热力学 • 第十章界面现象
• 第五章化学平衡
• 第十一章化学动力学
• 第六章相平衡
• 第十二胶体化学
Tel: 15255514456
• 物理化学是化学中最活跃的学科分支。
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6
物理化学的学习方法
h
7
物理化学的量和单位
1. 构成
物理量＝数值×单位 2. 几点规则： x包括数值和单位 同量纲时可用＋－＝运算 列表和作图时更要注意单位的书写 lnx,ex中的x是无量纲的纯数
h
8
第一章 气体的 pVT关系 The Properties of Gases
理想气体状态方程 pVm = RT 实质是：（分子间无相互作用时气体的压力）×（1mol气体分子 的自由活动空间）＝RT
范德华方程 （ a , b 是范 德华常数 ）
h
20
范德华方程与临界参数的关系(范德华常数 a , b 的计算）
h
21
第一次作业：4、5、14、15
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22
§1.4 对应状态原理和普遍化压缩因子图
第一课物化 第一章
（2）应用式（ 1-3）计算可逆过程的体积功时，须先 求出体系的 p~V 关系式，然后代入式（ 1-3）积分。
例：对理想气体定温可逆过程
p nRT
V
W V2 nRT dV nRT V2dV nRTln V2
V V1
V V1
W nRTln V2 nRTln p1
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2019/12/10
1.基本概念
热和功
热和功是热力学过程中的能量交换形式。
热 (heat) Q：体系与环境间因温差引起的能量交换
功 (work) W：除 Q 以外的其他形式交换的能量
讨论： （1）Q 和 W 均非状态函数，只有变化过程，方
可能有 Q 、 W ，故 Q 和 W 均为过程量；过程量与状态
（3）化学变化过程: 化学反应
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2019/12/10
1.基本概念
过程与途径
根据过程中物理量的变化情况，又可分为以下过程：
①定温过程： T1=T2= Te ②定压过程： p 1=p 2= pe ③定容过程： V1=V2 ④绝热过程： Q=0
⑤循环过程：始态与终态相同
1.体积功的计算
功W WV：体积功—因体系体积变化而产生的功交换 W′：非体积功—除WV之外的其他功，如电功、表 面功等。
若系统反抗外压 pe，体积改变了 dV， 则体积功为 δ WV= － pedV
WV
V2 V1
pedV
（1-2）
式（ 1-2）为 WV 的基本计算公式 pe—反抗的外界压力
（2）强度性质（ intensive properties ）：其数值取决 于体系自身的特点，与体系中物质的数量无关，不具有 加和性，如 T、p 等。它在数学上是零次齐函数。