大学物理与化学的公式数量庞大,涉及多个学科领域。以下为部分核心公式的归纳,供参考:
一、热力学部分
热力学第一定律 $$Delta U = Q - W$$
(适用于封闭系统)
理想气体状态方程
$$PV = nRT$$
($n$为摩尔数,$R$为气体常数)
热力学第二定律
- 熵增原理:孤立系统$Delta S > 0$
- Clausius不等式:$Delta S leq Q/T$
(适用于可逆与不可逆过程)
焓的定义式
$$H = U + PV$$
(定温过程$W' = 0$)
二、化学热力学部分
吉布斯自由能判据
$$Delta G = H - TS$$
- $Delta G < 0$:自发过程
- $Delta G > 0$:非自发过程
(适用于恒温恒压条件)
化学势与相平衡
$$Delta G = mu_i Delta n_i$$
(描述物质转移方向)
三、电化学部分
能斯特方程
$$E = E^0 - frac{RT}{nF} ln Q$$
(描述电极电势)
电池反应热力学
$$Delta H = nFE^0$$
($F$为法拉第常数)
四、物理化学综合部分
理想气体多方可逆过程
$$W = frac{T_1 - T_2}{T_1} C_v (V_1 - V_2)$$
($C_v$为等容热容)
布朗运动公式
$$D = frac{kT}{6pi eta}$$
($D$为扩散系数)
五、其他重要公式
熵变公式: $Delta S = frac{Q}{T}$ 波兹曼分布
理想气体绝热过程方程:$pV^gamma = text{常数}$($gamma = C_p/C_v$)
说明:以上公式仅为冰山一角,实际学习中需结合具体问题灵活运用。建议通过教材配套的习题加深理解,同时关注不同公式的适用条件(如定温、定压等)。