物理化學(xué)課程教案(留存版)

　　

【正文】 論的基本假定碰撞理論認(rèn)為：（1）發(fā)生反應(yīng)的首要條件是碰撞，可以把這種碰撞看成是兩個硬球的碰撞；（2）只有碰撞時相互作用能超過某一臨界值時才能發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的速率就是有效碰撞的次數(shù)。1mur2碰撞時兩個分子相互作用能：分子的相互移動能2在碰撞時兩個分子的質(zhì)心連線的分量是兩個分子的相互作用能。12247。epkTerc上式是一個分子的有效碰撞頻率，如果是N個分子的有效碰撞，則有2er165。247。Ec/RT247。247。另一種方法是采用經(jīng)驗公式的進(jìn)行計算，莫爾斯（Morse）公式就是對雙原子的經(jīng)驗公式Ep(r)=De[exp{2a(rr0)}]2exp{a(rr0)})］0E(r)與r的關(guān)系可以用下圖來定性的表示在圖中，De為阱深，r0為兩原子的平衡核間距，r＞r0，兩核之間有吸引力，r＜r0時，兩核之間有斥力，這樣兩個原子如同一個振子在平衡位置振動，這種振動是量子化的，振子的能量為1Ev=(v+)hn2式中v是振動量子數(shù)（v =1，2，…v），ν是系統(tǒng)的振動特征頻率，當(dāng)v =0時，11hn22Ev = E0 =hν，E0稱為零點振動能，而De和E0的差值為D0 =De－（E0），v = 0的狀態(tài)為基態(tài)，（完美晶體在OK時，各原子均處于振動基態(tài)，具有零點振1hn=E02動能）。Q185。熱力學(xué)的基本內(nèi)容熱力學(xué)是研究熱功轉(zhuǎn)換過程所遵循的規(guī)律的科學(xué)。當(dāng)把兩個系統(tǒng)已達(dá)平衡的系統(tǒng)接觸，并使它們用可以導(dǎo)熱的壁接觸，則這兩個系統(tǒng)之間在達(dá)到熱平衡時，兩個系統(tǒng)的這一狀態(tài)參量也應(yīng)該相等。熱力學(xué)平衡態(tài)當(dāng)系統(tǒng)的各種性質(zhì)不隨時間變化時，則系統(tǒng)就處于熱力學(xué)的平衡態(tài)，所謂熱力學(xué)的平衡，應(yīng)包括如下的平衡。t?f?p,v,n1,n2,??2）（過程與途徑過程：在一定的環(huán)境條件下，系統(tǒng)發(fā)生了一個狀態(tài)變化，從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)，我們稱系統(tǒng)發(fā)生了一個熱力學(xué)過程，簡稱過程。如功的計算式可以表示為：3）?w?p外dv??xdx?ydy?zdz?we??wf（上式中p外,x,y,z,?表示環(huán)境對系統(tǒng)施加的影響的強度性質(zhì)，而dv,dx,dy,dz?則表示其共軛的廣度性質(zhì)的微變。ⅰⅱ??b???a，則經(jīng)過這個循環(huán)如系統(tǒng)兩個變化過程組合成一個循環(huán)，回到原來的狀態(tài)，系統(tǒng)的熱力學(xué)能將發(fā)生變化?uⅰ??uⅱ，環(huán)境同樣獲得能量?(?uⅰ??uⅱ)，即能量可以生成，第一類永動相可以制成。3． 在任何特定條件限定的情況下，只有可逆過程中環(huán)境做功最小，可逆過程的特殊的重要作用：1．可逆過程為人們求體系最大的做功能力提供了條件。設(shè)： u?f(t,v)??u???u?du???dt???dv??t?v??v?t??u????0由gaylussacjoule實驗實驗的結(jié)論 ??v?t（11）∴ 理想氣體的內(nèi)能和體積無關(guān)，只是溫度的函數(shù)，即 u?f?t?(對理想氣體而言)??u?cv????t??v又由??u??cvdt??h???h?dh???dt???dp?t?p??p??t設(shè): h?f?t,p? ??h???u???(pvp?p?p?tt)???u???v???(rt?v?p?t??t??t??p)??t?0??（12）∴ 理想氣體的焓只是溫度的函數(shù)又由（13）cv,cph?f(t)?h?cpdt??h?cp?????t?p??u?cv?????t?v由此可知，理想氣體的 cv,cp只是溫度的函數(shù)理想氣體的之差cv?cpp對于理想氣體來說 任意系統(tǒng)的（原因）cv,cp之差??h???u?cp?cv???t?t??p??v??u???v???u?p??t?t?t??p??p??v設(shè): u?f(t,v)又v?f(t,p)?u?f[t,v(t,p)]??u???u???u???vt?t?v?t?p??v??t??p ????uv?cp?cv?p????v?t?t?p(適用于任何系統(tǒng))代入上式cp?cv將此種關(guān)系用于理想氣體??u????0對于理想氣體 ??v?t???uv??p????v?t?t?pcp?cv?p（?nrt?tp)p?nr（14）cp,m?cv,m?r或（15）絕熱過程的功和絕熱過程方程在絕熱過程中，系統(tǒng)和環(huán)境之間沒有熱量交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，體系做的功必然以內(nèi)能的降低為代價?du???w ??q?0如果功僅為體積功 ?w?pdv即 du?pdv?0 對理想氣體而言 du?cvdt 如果cv為常數(shù) w?cv(t1?t2)cvdt?pdv?0，理想氣體的絕熱可逆過程方程由?du?pedv在可逆過程中 pe?p?nrt/v 由cvdt?cp?cvnrtv?nrdv?0p??cvdt?dtt??c?cv?tvvdv?0cp?cvdvcv令:??cp/cv?, 且其比值假想為常數(shù)1??dvv?dtt?nt?1??nv?常數(shù)??1?tv?常數(shù)將（16）t?pvnrnrtp代入上式pv??常數(shù)（17）v?將代入上式（18）以上三個方程是理想氣體在絕熱可逆過程中所遵循的方程式p1??t?理想氣體的絕熱過程方程和狀態(tài)方程的比較理想氣體在絕熱過程中做的功 w?cv?t1?t2?w?v2v2??v1pdv??kv?v1?[?1k???1?v??1v1]v2理想氣體的絕熱可逆過程和等溫可逆過程和膨脹曲線的比較在等溫過程中，pv?cp?cv?kk?p1v1?p2v21??1????1??v2???1?v1 1c??p??p?v?v? ??v?t?pv?k 在絕熱過程中k??p??p????1?v?v? ??v?s可見絕熱過程中曲線下降得更快多方過程: 在等溫過程中pv?pv?常數(shù)在絕熱過程中?常數(shù)pvn在多方過程中?常數(shù)＜n＜?? ?1多方過程中做的功絕熱不可逆過程及其功的計算w?p1v1?p2v2n?1?cv?t1?t2?理想氣體的卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)的過程的說明:卡諾熱機的效率的求算: 1． a→bq2?w2??v2v1pdv?nrt2?nv2v12． b→c q?03q1?w1?w?cv?t2?t1?． c→dv4v3?v4v3pdv?nrt1?n4． d→a q?0w?cv?t1?t2?v2v1v4v3卡諾熱機在循環(huán)過程中所做的功 w?w1?w2?w3?w3?nrt2?n??1?nrt1?nt2v1v?t1v3由理想氣體的絕熱過程方程t2v2??1??1?t1v4??1兩式相除?w?nrt2?nv2v1?nrt1?nv2v1v1第三篇：物理化學(xué)課程論文摘要：近年來,新能源在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。氫能具有清潔、無污染、效率高、重量輕、儲存和輸送性能好等諸多優(yōu)點，其開發(fā)利用首先必須解決氫源問題，大量廉價氫的生產(chǎn)是實現(xiàn)氫能利用的根本。地?zé)嶂饕傻蒯５膸r漿作用或火山的運動而形成。隨著將來受控?zé)岷司圩兊某晒?，核能必然成為未來的能源支柱?007年，中國擁有4家主要的風(fēng)力渦輪制造商，另有6家國外的子公司制造商，以及超過40公司開發(fā)和商業(yè)化生產(chǎn)風(fēng)力渦輪。國家經(jīng)貿(mào)委組織制定的《20002015年新能源與可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要點》指出：中國今后將大力發(fā)展新能源和可再生能源，到2015年新能源和可再生能源年開發(fā)量將達(dá)到4,300萬噸標(biāo)煤。所以，我們一直在進(jìn)行物理化學(xué)實驗的操作和數(shù)據(jù)處理工作。我記得在做表面張力的時候?qū)嶒灤驂牧艘粋€大型的玻璃儀器。其實這些概念、理論都是從客觀實際中概括、歸納出來的，學(xué)習(xí)時如能聯(lián)系生活的客觀現(xiàn)象進(jìn)行思考、推理，則不但不會覺得難懂，而且會感到生動有趣。即使是這方面的專家，也有一些問題是要進(jìn)行研究和探討的，甚至等待相當(dāng)長的時間還是得不到解決。下面的建議可供同學(xué)學(xué)習(xí)時參考。在數(shù)據(jù)處理上，我經(jīng)常上網(wǎng)找一些資料，比如下圖的這些。參考文獻(xiàn)：[1] 王玉萍,[J]安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008,(01).[2] :緩解能源短缺和環(huán)境污染的新希望[J].科技與經(jīng)濟(jì), 2008,(01).[3].周大地, [M].中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2002.[4] :以技術(shù)壟斷與技術(shù)擴(kuò)散為視角[J]可再生能源, 2007,(04).[5] [M].化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.[6] 張無敵,宋洪川,錢衛(wèi)芳,[J]能源研究與利用, 2000,(02).[7] 張政偉,呂子安,張英,[J]工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì), 2006,(01).第四篇：物理化學(xué)實驗課程總結(jié)物理化學(xué)實驗課程總結(jié)化工112班 許鋒這學(xué)期的物理化學(xué)實驗用到了很多實驗儀器。目前除了小水電外，中國可再生能源發(fā)電成本遠(yuǎn)高于常規(guī)能源發(fā)電成本，光伏發(fā)電為煤電的11倍至18倍。(9)節(jié)能提效工作亟待加強。如何安全經(jīng)濟(jì)的加以開發(fā)和利用海底甲烷將是又一新的研究課題。按人均風(fēng)電裝機容量算,丹麥遙遙領(lǐng)先,已經(jīng)從風(fēng)能中獲得其電力的將近15 % ,其次是美國和荷蘭。地球上的各種能源，有的已被大規(guī)模開發(fā)和廣泛利用，如煤炭、石油、天然氣、水力等，稱常規(guī)能源。如1