大学物理化学6-表面现象课后习题及答案

1、表面现象课后习题一、就是非题下述各题中得说法就是否正确?正确得在题后括号内画“, 错得画“ 。1液体得表面张力总就是力图缩小液体得表面积.（)液体表面张力得方向总就是与液面垂直。（）3分子间力越大得液体，其表面张力越大。（）4.通常物理吸附得速率较小,而化学吸附得速率较大.()。兰缪尔定温吸附理论只适用于单分子层吸附。（)二、选择题选择正确答案得编号，填在各题题后得括号内。1。液体表面分子所受合力得方向总就是：（)，液体表面张力得方向总就是（）。（A ）沿液体表面得法线方向,指向液体内部;(B）沿液体表面得法线方向，指向气相；（C）沿液体得切线方向;(D) 无确定得方向.2.温度与表面张力得关

2、系就是:（).(A) 温度升高表面张力降低；（B) 温度升高表面张力增加 ;（C) 温度对表面张力没有影响；(D) 不能确定。三、计算题习题 12 时汞得表面张力 4、 5 10 1 Nm -,若在此温度及 101、325 Pa 时，将半径 r1 = 1 mm 得汞滴分散成半径为r =10 5 m得微小液滴时，请计算环境所做得最小功。习题泡压法测定丁醇水溶液得表面张力。20实测最大泡压力为、4217 kPa， 2时测得水得最大泡压力为、 5472 k a，已知 20时水得表面张力为72、75 1 -3 N1，请计算丁醇溶液得表面张力 .习题 320 苯蒸气凝结成雾 ,其液滴半径为1 m ,试计

3、算其饱与蒸气压比正常值增加得百分率。已知20 时液体苯得体积质量(密度 )为 0、8 gc 3,表面张力为、 289N m，C6H 6 得摩尔质量为 7、11 g ol 。习题 5时乙醇水溶液得表面张力随乙醇浓度 c 得变化关系为：/ （3 N m-1） = 7 0、 5（c / c） + 、 2 （ c c)2 ?(a）试分别计算乙醇浓度为0、1 ol m -与 0、5 oldm 3 时 ,乙醇得表面吸附量 （ c1、 ol m 3）习题用活性炭吸附C l3 时， 0 时得最大吸附量为93、8 d 3kg 已知该温度下C l 得分压力为1、34 1 4 P时得平衡吸附量为8、dm 3 g1，

4、试计算 :（ )朗缪尔吸附定温式中得常数b；（ 2) HC 分压力为6、7 103P时得平衡吸附量。表面现象课后习题答案一、就是非题1、2、 ;3、 ；4、 ；、。二、选择题1、 (A), （C) ；、（）三、计算题习题 1 题解 ：因为 T,p 恒定，所以为常数，环境所做得最小功为可逆过程表面功 设： 1,A 分别为汞滴分散前后得总面积,为分散后得汞得滴数，则:所以：4.85 101J m2(1 103 )33 2m24 3.1481 1010=、 0 导引 : 表面功就是环境为扩大液体表面所作得非体积功 ,在可逆条件下， 与系统增加得表面积 d成正比 .习题 2题解 : 设 p1, p2，

5、 1，2分别为丁醇溶液及水得最大泡压力与表面张力。根据拉普拉斯公式及泡压法得原理可知：p121（）rp 222（ )r因为实验使用同一根毛细管，为定值 ,联立式 (a）与式（ b）得：2122p1p2p72.75 0.4217 kPa121= 5、 N m p20.5472 kPa导引（ i) 泡压法测液体得表面张力,当毛细管得半径很小时，形成得气泡基本上就是球形得，因此可以用Laplac方程求算液体得表面张力； （ ii ）当气泡开始形成时,液体表面几乎就是平得， 这时曲率半径最大(），随着气泡得形成 ,弯曲液面也开始形成,曲率半径逐渐变小 ,直到形成半球形 ,这时曲率半径 亦即就是毛细管半

6、径。习题 3 题解： 由e vin 方程20.0289N m 178 .11 10 3kg mol 18.314J K 1mol 1293 .15K 0.879 10 3kg cm 31 10 6 m= 、 00211则p r= 1 、p所以prp= 0、 2%。0.002p导引：液滴形成得凸液面，由于附加压力得作用使液滴得饱与蒸气压比相同温度下平液面得饱与蒸气压大，它们得关系遵守Kelvin 方程 .习题题解 ：由吉布斯溶液中定温吸附理论,表面吸附量为：? ?(b）式（ b）中得可由式（ a）求得d/ ) 10 -3 1 / mo dm 3= -0 、 +0、 （ cdc2( c ）=1、 6 10-9mol -将 c =0、5mol dm-3 与式 (c)代入式（ b)得 60、 1 -9m l 2导引 : 由计算结果知 ,，为正吸附。习题 5 题解 : （1） 设与分别为平衡吸附量与最大吸附量，则即82.5dm3kg193.8 82.5 dm 3 kg1.34104Pa=5 、 4 0 4Pa 1（ 2 ）= 93.8dm 3kg 15