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本文拟介绍平衡态热力学计算的主要公式,供参考.
热力学数据表通常由物质的标准摩尔生成焓(ΔfHθm)、标准摩尔生成吉布斯自由能(ΔfGθm)、标准摩
尔熵(Sθm)及摩尔定压热容(Cp,m)构成,它是平衡态热力学计算的数据源.
1. 热力学数据表中(零)标准的选取
为研究方便,热力学规定:
①25℃、标态下所有指定(或最稳定)单质的ΔfHθm及ΔfGθm均为0;
②0K时,完美晶态纯物质的Sθm为0;
③25℃、标态下ΔfHθm(H+,aq,298.15K)=0,ΔfGθm(H+,aq,298.15K)=0,Sθm(H+,aq,298.15K)=0;
④25℃、标态下ΔfHθm(e-,aq,298.15K)=0,ΔfGθm(e-,aq,298.15K)=0.
2. 平衡态热力学计算的主要公式
恒温恒压下,某热力学反应:aA+bB=cC+dD.
2.1 标态下热力学计算公式
2.1.1 25℃标态下热力学计算公式
=c·ΔfHθm,C(298.15K)+d·ΔfHθm,D(298.15K)-a·ΔfHθm,A(298.15K)-b·ΔfHθm,B(298.15K) (1)
=c·ΔfGθm,C(298.15K)+d·ΔfGθm,D(298.15K)-a·ΔfGθm,A(298.15K)-b·ΔfGθm,B(298.15K) (2)
=c·Sθm,C(298.15K)+d·Sθm,D(298.15K)-a·Sθm,A(298.15K)-b·Sθm,B(298.15K) (3)
=c·Cp,m,C+d·Cp,m,D-a·Cp,m,A-b·Cp,m,B (4)
2.1.2 TK标态下热力学计算公式
(5)
(6)
(7)
备注:式(7)为“=”,而不是“≈”
2.2 非标态下热力学计算公式
(8)
(9)
(10)
式(8)、(9)中“J”为反应商[1].
3.结论
⑴;
⑵ .
参考文献
[1]余高奇.热力学等温方程的三种形式. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666.科学网博客, 2021,6.
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