胶体与界面化学习题课
胶体与界面化学习题
个多孔的透气砖，通过此透气砖可以向 钢液中通入氩气，净化钢液。不吹氩气 时，钢液却不能通过此通气砖的孔中漏 出，这是什么道理？
答 主要原因是钢液对多孔砖的耐火材料 的润湿性较差。其接触角为130到150° 若将透气砖的微细孔隙看成半径为R的毛 细管，则钢液在此毛细孔中，由于不润
观力的作用后的宏观表现。这样理解就 不会感到有矛盾了。
6 一把小麦，用火柴点燃并不容易着火 若将它磨成极细的面粉，并使之分散在 一定的容积的空气里，却很容易着火， 甚至会引起爆炸。这是为什么？
答 这有两方面的原因。磨成极细的面粉
后，比表面大大增加。磨的越细，其表 面能越高，所处的状态就越不稳定，其 化学活性也越大，因而容易着火。这是 热力学方面的原因。另外，由于细粉的 比表面很大，着火后，燃烧反应的速度 很大，单位时间放出的热量越多，也容 易引起爆炸。
G lg sg ls cos sg ls
lg 则 sg ls lg cos G lg (1 cos )
由此式可知，只要θ ＜180°，不论是润 湿性好还是润湿性较差，ΔG均为负值。 液体和固体接触，不管润湿程度如何， ΔG都降低。只有θ=180°，即完全不润 湿撕， ΔG才不会降低。所以，题目中前 半是对的，后半句是错的。
体系总界面的自由焓还是减少了，直到 总界面自由焓达到一个最小值时，液固 气三相的接触角就不会变化。
12 水在玻璃管中是呈凹形液面，而汞 在玻璃管中却呈凸形液面，这是为什么？
答 因为水能润湿玻璃，其接触角小于 90度，故呈凹形液面。而汞却不能润湿
玻璃，其润湿角大于90度，故在玻璃管 中是凸面的。
胶体与界面化学习题
6. z电位是胶体粒子所带电量的真实值（错）对/错。
7. 固体自身表面张力越低，则越难被液体所润湿（对）对/错。 8. 只有两性物质组成的溶胶才有等电点（错）对/错。
1. 憎液固体，其表面不能为液体所润湿，其相应的接触角θ > 90º。 4. 润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成 反 比，与液体的表面张 力成 正 比。 液体在毛细管中上升的高度正比于附加压力 6. z电位是胶体粒子所带电量的真实值（错）对/错。
4．对于物理吸附和化学吸附的关系，以下描述正确的是( C ) A. 即使改变条件，物理吸附和化学吸附也不能相互转化 B. Langmuir吸附等温式只适用于物理吸附 C. 在适当温度下，任何气体都可在任何固体表面上发生物理吸附 D. 升高温度对物理吸附和化学吸附都有利
5.物理吸附和化学吸附的共同特点是( D ) A. 有选择性 B. 热效应大 C. 单分子吸附
7.当表面活性物质加入溶剂中后，所产生的结果是dγ/dc < 0，即正吸附（对） 8. 物质的表面张力与表面积的大小有关（错）。 3. 在相同温度下，同一液体被分散成有不同曲率半径的分散体系时，将具有不 同饱和蒸气压，以P平、P凹、P凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气 压，则三者的关系是（ B ） (A) P平＞P凹＞P凸 (B) P凸＞P平＞P凹 (C) P凹＞P平＞P凸 (D) P凸＞P凹＞P平 4. 用最大气泡法测定溶液表面张力，对实际操作的规定哪条不正确？（ D ） (A) 毛细管必须严格清洗保证干净 (B) 毛细管口必须平整 (C) 毛细管应垂直放置并刚好与液面相切 (D) 毛细管垂直深深插入液体内部，每次浸入浓度尽是保持不变
3.试解释过热液体产生的原因。（6分） 液体过热现象的产生是由于液体在沸点时无法形成气泡所造成的。根据开尔 文公式，小气泡形成时期气泡内饱和蒸气压远小于外压，但由于凹液面附加压力 的存在，小气泡要稳定存在需克服的压力又必须大于外压。因此，相平衡条件无 法满足，小气泡不能存在，这样便造成了液体在沸点时无法沸腾而液体的温度继 续升高的过热现象。 3.试解释毛细凝结现象发生的原因。（6分） 2007-2008A 答：根据Kelvin公式(2分)，凹面上的蒸汽压比平面上小(2分)，所以在小于 饱和蒸汽压时，气体凹面上已达饱和而发生凝聚，这就是毛细凝聚现象(2分)， 即蒸汽变成液体在毛细管中凝聚，吸附量迅速增加。 4. 试解释过饱和蒸汽产生的原因。（6分） 答：过饱和蒸汽现象的产生是由于如果蒸汽凝结成为液滴，那么需要先形成 半径极小的小液滴(2分)，其液面为凸面，小液滴液面上的饱和蒸汽压远大于此时 液体的蒸汽压(2分)，因此新相难成而导致过饱和(2分)。 常见的亚稳状态有哪些？为什么会产生亚稳状态？（9分） 答：常见的亚稳状态有过热液体、过饱和蒸汽、过饱和溶液等（3分）。产 生亚稳状态的主要原因是新相种子难以生成（3分），由于新相的颗粒极小，因 此其比表面积和表面吉布斯函数都很大，因此新相难以生成（3分）。 (若分别列出每种亚稳状态产生的具体原因，则每个亚稳状态加2分)
界面与胶体化学习题
二、填空题1. 憎液溶胶在热力学上是__________________________________________体系。
2. 用NH4VO3和浓HCl 作用，可制得稳定的V2O5溶胶，其胶团结构是。
3. 研究大分子化合物溶液的方法与研究溶胶的方法有许多相似之处，这是因为________________。
4. 可以根据超显微镜视野中光点亮度的强弱来估计胶粒的___________________；观察一个小体积范围内粒子数的变化情况来了解溶胶的__________________；根据闪光现象可以大致判断胶粒的_________。
5. 明矾净水的主要原理是溶胶的__________________作用。
6. 墨汁是一种胶体分散体系，在制作时，往往要加入一定量的阿拉伯胶作稳定剂，这主要是因为。
7. 乳状液可分O/W型和W/O型。
一般说来, 若乳化剂是憎水性的, 形成的是_______型乳状液;若乳化剂是亲水性的, 形成的是_________型乳状液。
8. 1909年，第一个人工合成的大分子化合物是______________________________。
9. 按照聚合反应机理来分，聚合物可分为____________聚合物和____________聚合物两类。
10. 根据凝胶中所含液体数量的多少，凝胶可分为_______________与______________两种。
三、问答题1. 新制备的溶胶为什么要进行净化？在溶胶净化的方法中，何谓渗析法？2. 分别说明憎液溶胶和大分子化合物溶液对外加电解质的敏感程度和所发生的作用。
四、计算题1. 某溶胶中粒子的平均直径为4.2 nm, 设其粘度和纯水相同, 为1×10-3 kg·m-1·s-1, 试计算：(1) 298 K时, 胶体的扩散系数D(2) 在1 s时间里, 由于布朗运动粒子沿x方向的平均位移(x)2. 由电泳实验测得Sb2S3溶胶在电压为210 V，两极间距离为38.5 cm 时, 通电36 min12 s,引起溶胶界面向正极移动3.2 cm, 已知介质介电常数为8.89×10-9 F·m-1, = 0.001 Pa·s,计算此溶胶的电动电位。
第06章--胶体和界面化学--习题及答案
第06章--胶体和界面化学--习题及答案第六章胶体和界面化学P2866-1298.2K时水在湿空气中的表面张力为71.97某10-3Nm-1,其表面张力温度系数为-1.57某10-6Nm-1K-1；试求在恒温恒压下.系统体积不变时可逆增加2cm2的表面积时,该过程的热、功、ΔG及ΔS解：ΔS=-TA,pΔA=3.14某10-10JK-1,Q=TΔS=9.36某10-8JW’=-σΔA=1.44某10-5J,ΔG=W’=1.44某10-5J6-2有一完全浮在空气中的肥皂泡，若其直径2.0某10-3m，已知肥皂溶液表面张力0.7Nm-1，则肥皂泡内所受的附加压力是多少解：Δp=4σ/r=2.8kPa6-3303K时,乙醇的密度为780kgm-3;乙醇与其蒸气压平衡时的表面张力为2.189某10-2Nm-1;试计算在内径为0.2mm的毛细管中它能上升的高度。
解：h=2σ/(ρgr)=0.057m6-4氧化铝瓷件上需要披银。
当烧至1000℃时，液态银能否润湿氧化铝表面？已知1000℃时（g-Al2O3）(g-Ag)、(Ag-Al2O3)分别为1000某10-3Nm-1,920某10-3Nm-1,1770某10-3Nm-1。
解：COSθ=[σ（g-Al2O3）-σ(Ag-Al2O3)]/σ(g-Ag)=-0.837,θ=147度,不润湿。
6-520℃时水和汞的表面张力系数分别为7.28某10-2Nm-1,0.483Nm-1,汞-水界面张力为0.375Nm-1，试判断水能否在汞的表面上铺展开来。
解：σ（汞）>σ(水)+σ(汞-水),能铺展6-6将正丁醇(Mr=74)蒸气骤冷至0℃,发现其过饱和度p某/p某0=4时能自动凝结为液滴,若273K时正丁醇表面张力=0.0261Nm-1;密度ρ=1000kgm-3;试计算在此过饱和度所凝结成液滴的半径及液滴所含分子数。
[1.23某10-9m,63]解：r=[ρRTln(pr/p0)/(2σMr)]=1.23某10-9m,N=4πr3ρNA/(3Mr)=636-7某晶体相对分子质量是80,在300K其密度为0.9kgdm;若晶体与溶液间界-3面张力为0.2Nm-1。
《界面与胶体化学》本科课程习题解答
设 a bt ，
4
4
4
a 25.87 23.49 a 20b b 0.119 21.11 a 40b
a 2 hX ， pmax
2 r
grh 2
rh hX g / 2 0.05 ， 0.05 ghX / 2 查表 r 0.271 a
r r X 1 0.05 1.05 0.9524 X X r a
17
粒子数： n 0.1 / w 0.1 / 8.084 10
2
1.237 1015 个；
11
(b) 一个溶胶粒子的表面积为 s 4r 1.257 10 (c)
cm 2 ，总面积为 S ns 15544.6 cm 2 ；
设金颗粒为球形，其半径为： r 3 0.1 /( 4 / 3) 0.107 cm ； 面积 S 4R 0.145 cm ， S / S 107204倍 。
pr p pr 2Vm 100% 0.1% 。 得： exp 0.999 ， p r 0.999 3178 3175 Pa ， p p RTr
9．
500 (500) c (1) c，K 。 500 ， 2 Kc RT c T RT RT c T
P 246.37 4 1 2.346 30.32 mN m Vm 104 . 996
4 4
胶体及界面化学习题
（第八章）胶体及界面化学习题1、有一完全浮在空气中的肥皂泡，若其直径2.0×10-3 m，已知肥皂溶液表面张力0.7Nm-1，则肥皂泡内所受的附加压力是多少?2、303K时,乙醇的密度为780kg m-3;乙醇与其蒸气压平衡时的表面张力为2.189×10-2Nm-1;试计算在内径为0.2mm的毛细管中它能上升的高度。
3、氧化铝瓷件上需要披银。
当烧至1000℃时，液态银能否润湿氧化铝表面？已知1000℃时σ（g-Al2O3）σ(g-Ag)、σ(Ag-Al2O3)分别为1000×10-3 N m-1,920×10-3 N m-1,1770×10-3 N m-1。
4、20℃时水和汞的表面张力系数分别为7.28×10-2N m-1,0.483N m-1,汞-水界面张力为0.375 N m-1，试判断水能否在汞的表面上铺展开来。
5、某晶体相对分子质量是80,在300K其密度为0.9kg dm-3;若晶体与溶液间界面张力为0.2Nm-1。
微小晶体直径为0.1×10-6m，.则该小晶体溶解度是大块晶体溶解度的多少倍?6、1.25℃时，将NaCl溶于1kg水中，形成溶液的体积V与NaCl物质的量n之间关系以下式表示：V(cm3)=1001.38+16.625n+1.7738n3/2+0.1194n2，试计算1mol kg-1NaCl溶液中H2O及NaCl的偏摩尔体积。
7、在15℃，O p下某酒窖中存有104dm3的酒，w(乙醇)= 96%。
今欲加水调制为w(乙醇) = 56%的酒。
试计算：(1)应加水多少dm3? (2) 能得到多少dm3w(乙醇) = 56%的酒?已知：15℃, O p-356.588、在40℃时，将1.0 mol C2H5Br和2.0 mol C2H5I的混合物(均为液体)放在真空容器中，假设其为理想混合物，且p*(C 2H5Br) =107.0 kPa , p*(C2H5I)=33.6 kPa(1)起始气相的压力和组成(气相体积不大，可忽略由蒸发所引起的溶液组成的变化)；(2)若此容器有一可移动的活塞，可让液相在此温度下尽量蒸发。
物理化学表面及胶体习题
界面与胶体化学习题课（一）界面与胶体化学主要公式1. 表面张力（表面自由能）= （：G）TPn B（单位N/mJ/m2）:A2. 弯曲表面下的附加压力（Young-Laplace）R = ~^ = gh（R为曲率半径，为弯曲表面两边的物质密度差）（肥皂泡Ps =—）R毛细管中h —— = 2 8® , （R毛细管半径，7接触角）R仏P g R込P g3. 弯曲表面下的蒸气压（Kelvin）RT ln - = -_ （—1）（小液滴，大液滴，土壤中的R P R2 R1毛细管吸附水，不同粒度物质的溶解度）4. 吸附等温式Langmuir, BET等（注意使用条件）：a d?5. 吉布斯表面吸附等温式：-—（讨论正、负吸附）RT da6. 接触角：0<x90°固体被液体润湿；日>90°固体不为液体润湿。
7. 胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式：RTl门严八牛r3（'粒子一'介质）g N°（X2 —X i）N138 Rayleigh散射公式：散射光强度与入射光波长的四次方成反比例。
胶团构造：（AgI）[（Agl）m • n「,（n-x）K+]x-• xK +胶核，胶粒，胶团，双电层，电泳，电渗，流动电势，沉降电势。
（二）习题1.293K时，把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0m的小液滴，试计算（已知293K时水的表面Gibbs自由能为0.07288J/m2）:（1）表面积是原来的多少倍？⑵表面Gibbs自由能增加多少？（3）完成该变化时环境至少需做多少功？答：（1）1000; （2）. G = A =9.145 X 10-4J-4（3）Wf=9.145 X 104J6. 在298K和101.325kPa压力下，将直径为1.05 的毛细管插入水中，问需在管内加多大压力才能防止水上升？若不加压力，水面上升，平衡时管内液面上升多高？（已知298K时水的表面张力为0.072N/m, 水密度为1000kg/m3,设接触角为0度，重力加速度g为9.8m/s2）答: P s gh，Ps=288kPa h=29.39mR8. 已知在298K，平面水的饱和蒸汽压为3168PQ求在相同温度下，半径为3nm的小液滴的饱和蒸汽压，已知298K时水的表面张力为30.072N/m，水密度为1000kg/m，水的摩尔质量为18g/mol）答；RTln巴二乙卫（--）主要密度，摩尔质量单位R P R2 R得到P2=4489.7pa10.水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒，使气温骤降至293K，水汽的过饱和度（P/Ps）达4。
胶体与界面习题与问题
胶体与界面习题与问题习题与问题1.计算1ml水在20℃时直径为1×10-5cm水滴所需的功。
2.导出了各种表面张力单位与表面自由能之间的转换关系。
3.解释以下系统中固液界面处液体表面张力的方向。
4．试根据对势加合法导出的计算液体表面张力的公式来说明温度对表面张力的影响。
5.推导液体表面总能量与温度之间的关系。
6．已知液态铁在1535℃时的表面张力为1880mn/m，表面张力温度系数为-0.43mn(mk)。
求它的总表面能。
7．液态铋在550℃时的表面张力是380mn/(mk),它的临界温度是4620k，试估计它在1000℃时的表面张力和总表面能。
8.已知在20℃时，甲醇的表面张力为22.05mn/m，密度为0.80g/cm3，表面张力温度系数为-0.096mn/（MK）。
计算甲醇的总表面能，以及1mol甲醇分子在表面时比在内部时的过剩自由能值。
9．将一上端弯曲的、可为水润湿的毛细管抽入水中，若它露出水面的高度小于其毛细上升高度，问水能否从上口流出，为什么？10.有两块平行放置的大平板玻璃，间距为0.1毫米。
下侧与水接触。
水面上两个板块之间的最大上升高度是多少？如果两块板不平行，（a）底部边缘连接，并向上形成10°角。
（b）从左侧连接，与右侧成10°角。
解释如果底部边缘接触水面，两个板块之间的液位将如何上升。
11．请填写下表（设各体系皆为表面张力为γ之液体构成，其中所有圆形或球形的半径皆为r）体系球面内外球形液泡内外圆柱内外曲率压差圆筒内外平面左右马鞍形的中心点两侧体系曲率压差12．有下列五种半径相同的毛细管，除特别注明者外皆为玻璃管。
问：（a）如果每条管道的底部与水面接触，会发生什么情况？（b）若先将各管灌满水再将底部接触水面，又会出现什么现象？13．二平板玻璃间夹一层水时为何不易被拉开？若夹水银又当如何？在14.20℃的温度下，将2ml水夹在两块大玻璃之间，两块板之间的距离为XMM。
第九章-界面现象与胶体化学(二)
第九章界面现象与胶体化学（二）一、选择题1. 温度与表面张力的关系是（）（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2. 下列叙述不正确的是（）(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量(B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同(D) 比表面自由能单位为J·m2，表面张力单位为N·m-1时，两者数值不同3. 已知20℃时水～空气的界面张力为7.27×10-2N·m-1，当在20℃和100kPa下可逆地增加水的表面积4cm2，则系统的ΔG为( )(A) 2.91 × 10-5 J (B) 2.91 × 10-1 J(C) -2.91 × 10-5 J (D) -2.91 × 10-1 J4. 一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中加入少量的NaCl，这时毛细管中液面的高度为( )(A) 等于h(B) 大于h(C) 小于h(D) 无法确定5. 涉及溶液表面吸附的说法中正确的是( )(A) 溶液表面发生吸附后表面自由能增加(B) 溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力(C) 定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变(D) 饱和溶液的表面不会发生吸附现象6. 对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是( )(A) 凸液面内部分子所受压力大于外部压力(B) 凹液面内部分子所受压力小于外部压力(C) 水平液面内部分子所受压力大于外部压力(D) 水平液面内部分子所受压力等于外部压力7. 胶束的出现标志着表面活性剂的( )(A) 降低表面张力的作用下降 (B) 溶解已达到饱和(C) 分子间作用超过它与溶剂的作用(D) 分子远未排满溶液表面 8. 水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是( )(A) 管内水面为凹球面 ；(B) 管内汞面为凸球面 ； (C) 管内水面高于水平面 ；(D) 管内汞面与水平面一致 。
《界面与胶体化学》本科课程习题解答
mg / 2rf 72.16 mN m 1 , CCl 4 26.69 mN m 1
（b） 不能用两式相除消去 f，因此并非仪器常数，而是与液体特性有关的校正值。
5. 在一边半径为 110-3 m，另一边半径为 110-2 m 的 U 形管中加入某种液体（20°C） ，两边毛细管 的液柱高度差h=1.910-2m。已知该液体的密度=950 kgm-3。求液体的表面张力，设该液体完全 润湿玻璃。 解： gh1 2 / r1 ， gh2 2 / r2
4.
水的表面张力与温度关系为/mNm-1 = 75.64-0.14t/C，计算水在 298.16K 时的 GS、SS 与 HS。 解： G ( ) 75.64 0.14 ( 298.16 273.15) 72.14 (mN m 1 )
t ( ) 0.14 ， S 0.14 T p t p T p T p
4.
25°C 时应用毛细管半径为 0.40mm 的滴重法仪器先后测定水和四氯化碳的表面张力，测得 20 滴 水重 0.3020g，30 滴 CCl4 重 0.1502g。 (a). 利用校正因子 f 计算表面张力； (b). 如用水先“校正”此仪器，并认为校正因子相同而消去，水的表面张力可取 72.14mNm-1， 用此法计算的 CCl4 表面张力值油多大误差？这个方法是否可行，试讨论之。 解：已知毛细管半径 r 0.040 cm ，其它有关数据为：
6L2/100。 (a) (b) 小立方体的面积比原立方体的面积小 6L2 /(6 L2 / 100) 100 倍； 小立方体的总面积为 1000 (6 L2 / 100) 60 L2 ，比原来大 10 倍。
胶体与界面化学
胶体与界面化学1. 为什么自然界中液滴、气泡总是圆形的？为什么气泡比液滴更容易破裂？答：假若液滴具有不规则的形状，则在表面上的不同部位，曲面弯曲方向及其曲率不同，所具有的的附加压力的方向和大小也不同，这种不平衡的力，必将迫使液滴呈现球形。
相同体积的物质，球形的表面积最小，则表面总的Gibbs自由能最低，所以变成球状最稳定。
半径非常小的气泡中的饱和蒸汽压比外界压力小得多，所以气泡更容易破裂。
2. 毛细现象为什么会产生？答：根据Kelvin公式：RTln(pr/po)=2Vγ/r，曲率半径极小的凹液面蒸汽压降低，低于饱和蒸汽压，即可以在孔性固体毛细孔中的凹液面凝结。
因毛细管曲率半径极小，因此会产生毛细现象。
3. “气塞”和“气蚀”现象为什么会存在？它的危害?答：在液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会游离出来，使液体产生大量的气泡，阻碍液体流动，这就是液压中的气塞现象气蚀是由于流体在高速流动与压力变化条件下，与流体接触的金属面上发生洞穴状腐蚀。
二者危害：产生振动和噪声，降低机械性能。
4. 天空为什么会下雨？人工降雨依据什么原理？向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨？答:地面的水汽蒸发形成云，温度下降形成水滴。
云中的水滴凝结到一定程度(也就是不能被上升气流支撑的时候)，就产生了降雨。
人工降雨的原理：通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（AgI）破坏原有的水汽胶性稳定状态，从而达到降雨目的。
向高空抛散粉剂是为了提供凝聚中心，使形成的雨滴初始曲率半径增大，则饱和蒸汽压降低，使得水汽可以很快凝聚在固体粒子周围形成雨滴落下，这就是人工降雨。
5. 为什么会产生液体过热现象？加入沸石为什么能消除过热现象？答：产生机理：1）液体正常沸腾时，不仅表面气化，液体内部也自动生成微小气泡。
然后小气泡逐渐长大并升至液面气化。
2）但是，由于附加压力的存在，最初生成的小气泡内部压力远小于其所承受的压力（包括外压P0、液体静压力ρgh、附加压力），小气泡不可能存在。
物理化学外观及胶体习题
（3）Wf=9.145×10-4J
6. 在 298K 和 101.325kPa 压力下，将直径为 1.0m 的毛细管插入水
中，问需在管内加多大压力才能防止水上升？若不加压力，水面上升，
平衡时管内液面上升多高？（已知 298K 时水的表面张力为
3． 弯曲表面下的蒸气压（Kelvin）
RT ln P2 2 M ( 1 1 )
P1
R2 R1
毛细管吸附水，不同粒度物质的溶解度) 4． 吸附等温式 Langmuir，BET 等（注意使用条件）：
5． 吉布斯表面吸附等温式： a d （讨论正、负吸 RT da
附） 6． 接触角：0<<90o 固体被液体润湿；
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求写5卷技、重保术电要护交气设装底设备置。备高4动管调、中作线试电资，敷高气料并设中课试3且技资件、卷拒术料中管试绝中试调路验动包卷试敷方作含技设案，线术技以来槽术及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
胶体与界面化学题集
胶体与界面化学题集一、选择题1. 下列关于胶体的定义，正确的是？A. 胶体是由分散相和分散介质组成的混合物B. 胶体的分散相粒子直径小于1纳米C. 胶体的分散相粒子直径大于1000纳米D. 胶体的分散相和分散介质都是固体答案：A2. 下列哪种现象不是胶体的特征？A. 丁达尔效应B. 聚沉现象C. 沉降现象D. 布朗运动答案：C3. 下列关于胶体分类的说法，错误的是？A. 按分散相和分散介质的状态，胶体可分为气溶胶、液溶胶和固溶胶B. 按分散相粒子大小，胶体可分为大分子胶体和微粒胶体C. 按电荷性质，胶体可分为正胶体和负胶体D. 按分散相形状，胶体可分为球形胶体、纤维状胶体和层状胶体答案：B4. 下列哪种物质不属于胶体？A. 牛奶B. 肥皂水C. 食盐溶液D. 血液答案：C5. 下列关于胶体稳定性的说法，正确的是？A. 胶体的稳定性与分散相粒子大小无关B. 胶体的稳定性与分散介质的粘度有关C. 胶体的稳定性与分散相粒子的电荷密度无关D. 胶体的稳定性与温度无关答案：B6. 下列哪种现象是胶体聚沉的结果？A. 沉降B. 布朗运动C. 丁达尔效应D. 胶体的颜色变化答案：A7. 下列关于胶体电泳的说法，错误的是？A. 胶体电泳是指在电场作用下，胶体粒子发生迁移的现象B. 胶体电泳速度与胶体粒子的电荷密度成正比C. 胶体电泳速度与电场强度成正比D. 胶体电泳速度与分散介质粘度成正比答案：D8. 下列哪种方法不能用于制备胶体？A. 溶胶-凝胶法B. 水解法C. 熔融法D. 机械研磨法答案：C9. 下列关于胶体粒子的说法，正确的是？A. 胶体粒子的直径大于1微米B. 胶体粒子的直径小于1纳米C. 胶体粒子的直径在1纳米到1000纳米之间D. 胶体粒子的直径在1微米到100微米之间答案：C10. 下列哪种现象是胶体吸附的结果？A. 胶体的颜色变化B. 胶体的聚沉C. 胶体的丁达尔效应D. 胶体的电泳答案：A11. 下列关于胶体保护作用的说法，错误的是？A. 胶体保护作用是指胶体粒子阻止分散相粒子聚集的现象B. 胶体保护作用与胶体粒子的电荷密度有关C. 胶体保护作用与分散介质的粘度无关D. 胶体保护作用与温度无关答案：D12. 下列哪种物质是典型的正胶体？A. 蛋白质B. 硅胶C. 炭黑D. 聚苯乙烯答案：A13. 下列哪种物质是典型的负胶体？A. 硫酸钡B. 氢氧化铁C. 聚丙烯酸D. 碘化银答案：C14. 在胶体化学中，下列哪种效应是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. 丁达尔效应B. 布朗运动C. 电泳D. 聚沉答案：A15. 下列关于胶体稳定性的理论，哪个是描述胶体粒子之间斥力和引力平衡的？A. DLVO理论B. 胶体吸附理论C. 胶体保护理论D. 胶体聚集理论答案：A16. 在胶体系统中，下列哪种现象与电解质的加入无关？A. 电泳B. 电渗C. 聚沉D. 丁达尔效应答案：D17. 下列哪种方法通常用于胶体粒子的电荷测定？A. 光散射B. 电子显微镜C. 粘度测量D. 微电泳答案：D18. 在胶体化学中，下列哪种现象是由于胶体粒子在电场中的迁移造成的？A. 电泳B. 电渗C. 丁达尔效应D. 聚沉答案：A19. 下列哪种物质通常用作胶体系统的凝聚剂？A. 聚乙烯醇B. 硫酸C. 氢氧化钠D. 硝酸答案：B20. 在胶体化学中，下列哪种过程涉及到胶体粒子的电荷中和？A. 胶体的形成B. 胶体的稳定C. 胶体的聚沉D. 胶体的溶解答案：C21. 在胶体化学中，下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的表面电荷？A. 光散射技术B. 透射电子显微镜（TEM）C. 扩散双电层理论D. 微电泳技术答案：D22. 下列哪种现象是胶体粒子在电场作用下发生的？A. 丁达尔效应B. 布朗运动D. 聚沉答案：C23. 在胶体系统中，下列哪种作用力对胶体稳定性影响最大？A. 粘附力B. 水合力C. 静电力D. 热运动答案：C24. 下列哪种物质在水中形成的胶体是带正电荷的？A. 氢氧化铁胶体B. 硅胶胶体C. 聚苯乙烯磺酸钠胶体D. 碘化银胶体答案：A25. 在胶体化学中，下列哪种方法可以用来控制胶体粒子的生长？A. 改变分散介质的pH值B. 增加分散介质的温度C. 加入大量的电解质D. 使用高速离心机答案：A26. 下列哪种现象不是由于胶体粒子的存在而产生的？A. Tyndall效应B. Brownian运动C. 沉降D. 电泳答案：C27. 在胶体化学中，下列哪种效应是由于胶体粒子对光的散射造成的？A. 电泳B. 电渗C. Tyndall效应D. 聚沉答案：C28. 下列哪种物质通常用作胶体粒子的分散剂？A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 聚乙烯醇D. 硝酸答案：C29. 在胶体化学中，下列哪种过程涉及到胶体粒子的电荷调节？A. 胶体的形成B. 胶体的稳定C. 胶体的聚沉D. 胶体的溶解30. 下列哪种方法不是用于制备胶体的一种技术？A. 溶胶-凝胶法B. 水解法C. 机械研磨法D. 精馏答案：D31. 在胶体化学中，下列哪种现象是由于胶体粒子在流体中的随机运动造成的？A. Tyndall效应B. Brownian运动C. 电泳D. 聚沉答案：B32. 下列哪种物质在水中形成的胶体是带负电荷的？A. 氢氧化铁胶体B. 硅胶胶体C. 聚苯乙烯磺酸钠胶体D. 碘化银胶体答案：C33. 在胶体化学中，下列哪种效应是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. Tyndall效应B. Brownian运动C. 电泳D. 聚沉答案：A34. 下列哪种物质通常用作胶体粒子的稳定剂？A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 聚乙烯醇D. 硝酸答案：C35. 在胶体化学中，下列哪种过程涉及到胶体粒子的电荷中和？A. 胶体的形成B. 胶体的稳定C. 胶体的聚沉D. 胶体的溶解答案：C36. 下列哪种方法通常用于胶体粒子的尺寸测量？A. 光散射技术B. 透射电子显微镜（TEM）C. 扩散双电层理论D. 微电泳技术答案：B37. 在胶体动力学中，下列哪种现象与胶体粒子的热运动无关？A. 布朗运动B. 扩散C. 电泳D. 聚沉答案：D38. 下列哪种因素会影响胶体粒子的布朗运动速度？A. 粒子的形状B. 粒子的密度C. 分散介质的温度D. 粒子的电荷答案：C39. 在胶体系统中，下列哪种现象是由于胶体粒子之间的排斥力引起的？A. 聚沉B. 电泳C. 丁达尔效应D. Brownian运动答案：D40. 下列哪种技术可以用来观察胶体粒子的动态行为？A. 光学显微镜B. 透射电子显微镜（TEM）C. 扫描电子显微镜（SEM）D. 动态光散射技术答案：D41. 在胶体化学中，下列哪种现象是由于胶体粒子在电场中的迁移速度不同造成的？A. 电泳B. 电渗C. 丁达尔效应D. 聚沉答案：A42. 下列哪种因素会影响胶体粒子的电泳速度？A. 粒子的形状B. 粒子的密度C. 电场强度D. 分散介质的粘度答案：C43. 在胶体系统中，下列哪种现象是由于胶体粒子在重力作用下的沉降造成的？A. 沉降B. 电泳C. 丁达尔效应D. 聚沉答案：A44. 下列哪种方法可以用来测定胶体粒子的表面电荷密度？A. 光散射技术B. 透射电子显微镜（TEM）C. 扩散双电层理论D. 微电泳技术答案：D45. 在胶体化学中，下列哪种现象是由于胶体粒子对光的散射造成的？A. 电泳B. 电渗C. Tyndall效应D. 聚沉答案：C46. 下列哪种因素会影响胶体粒子的扩散系数？A. 粒子的形状B. 粒子的密度C. 分散介质的温度D. 粒子的电荷答案：C47. 在胶体动力学中，下列哪种现象与胶体粒子的热运动有关？A. 布朗运动B. 扩散C. 电泳D. 聚沉答案：A48. 下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的沉降速度？A. 光散射技术B. 透射电子显微镜（TEM）C. 扩散双电层理论D. 沉降管法答案：D49. 在胶体化学中，下列哪种现象是由于胶体粒子之间的吸引作用引起的？A. 聚沉B. 电泳C. 丁达尔效应D. Brownian运动答案：A50. 下列哪种因素会影响胶体粒子的电泳迁移率？A. 粒子的形状B. 粒子的密度C. 电场强度D. 分散介质的粘度答案：C51. 在胶体化学中，下列哪种现象是由于胶体粒子对光的散射造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：A52. 下列哪种方法可以用来研究胶体粒子的光学性质？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 光散射技术D. 光谱分析答案：C53. 胶体粒子的光学性质与下列哪个因素无关？A. 粒子的形状B. 粒子的尺寸C. 粒子的浓度D. 粒子的折射率答案：D54. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：D55. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的散射强度？A. 折射率测量B. 旋光仪C. 动态光散射（DLS）D. 光谱分析答案：C56. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的散射造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：A57. 胶体粒子的散射强度与下列哪个因素成正比？A. 粒子的形状B. 粒子的尺寸C. 粒子的浓度D. 粒子的折射率答案：B58. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来研究胶体粒子的光学活性？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 光散射技术D. 光谱分析答案：D59. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：D60. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的光吸收能力？A. 折射率测量B. 旋光仪C. 动态光散射（DLS）D. 光谱分析答案：D61. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的散射造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：A62. 胶体粒子的散射强度与下列哪个因素成反比？A. 粒子的形状B. 粒子的尺寸C. 粒子的浓度D. 粒子的折射率答案：C63. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来研究胶体粒子的光学性质？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 光散射技术D. 光谱分析答案：C64. 下列哪种现象不是由胶体粒子的光学性质引起的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：B65. 下列哪种方法可以用来测定胶体粒子的光学活性？A. 折射率测量B. 旋光仪C. 动态光散射（DLS）D. 光谱分析答案：B66. 胶体粒子的光学活性与下列哪个因素无关？A. 粒子的形状B. 粒子的尺寸C. 粒子的浓度D. 粒子的电荷答案：D67. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：D68. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的光吸收能力？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 光谱分析C. 光散射技术D. 折射率计答案：B69. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的散射造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：A70. 胶体粒子的散射强度与下列哪个因素成正比？A. 粒子的形状B. 粒子的尺寸C. 粒子的浓度D. 粒子的折射率答案：B71. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来研究胶体粒子的光学活性？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 光谱分析C. 光散射技术D. 折射率计答案：B72. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：D73. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的光学活性？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 光谱分析C. 光散射技术D. 折射率计答案：B74. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：D75. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来研究胶体粒子的光学性质？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 光谱分析C. 光散射技术D. 折射率计答案：C76. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的散射造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：A77. 胶体粒子的散射强度与下列哪个因素成反比？A. 粒子的形状B. 粒子的尺寸C. 粒子的浓度D. 粒子的折射率答案：C78. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来研究胶体粒子的光学性质？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 光谱分析C. 光散射技术D. 折射率计答案：C79. 下列哪种现象不是由胶体粒子的光学性质引起的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：B80. 下列哪种方法可以用来测定胶体粒子的光学活性？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 光谱分析C. 光散射技术D. 折射率计答案：B81. 胶体粒子的光学活性与下列哪个因素无关？A. 粒子的形状B. 粒子的尺寸C. 粒子的浓度D. 粒子的电荷答案：D82. 下列哪种现象是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A. 丁达尔效应B. 荧光C. 散射D. 吸收答案：D83. 在胶体光学中，下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的光吸收能力？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 光谱分析C. 光散射技术D.84.在胶体光学中，下列哪种技术可以用来测定胶体粒子的光吸收能力？A.透射电子显微镜（TEM）B.光谱分析C.光散射技术D.折射率计答案：B85.下列哪种现象是由于胶体粒子对光的散射造成的？A.丁达尔效应B.荧光C.散射D.吸收答案：A86.胶体粒子的散射强度与下列哪个因素成正比？A.粒子的形状B.粒子的尺寸C.粒子的浓度D.粒子的折射率答案：B87.在胶体光学中，下列哪种技术可以用来研究胶体粒子的光学活性？A.透射电子显微镜（TEM）B.光谱分析C.光散射技术D.折射率计答案：B88.下列哪种现象是由于胶体粒子对光的吸收造成的？A.丁达尔效应B.荧光C.散射D.吸收答案：D二、简答题1.如何制备Fe(OH)₃胶体，并说明其原理？答案：向煮沸的蒸馏水中逐滴加入5~6滴FeCl₃饱和溶液，继续加热煮沸至溶液呈红褐色，即得到Fe(OH)₃胶体。
《界面与胶体化学》本科课程习题
《界面与胶体化学》本科课程习题第一讲习题1．若将一个立方体分成1000个小立方体，问：（a）小立方体的面积比原来立方体小几倍？（b）细分的小立方体的总面积比原来大多少倍？2．当金溶胶粒子都是半径为0.02μm的球，密度为19.3时，问：（a）0.1克金能生成多少个胶体粒子？（b）试求胶体粒子的表面积；（c）是0.1克的颗粒子表面积的多少倍？3．已知20°C时甲醇的表面张力为22.6 dyn?cm-1，（dσ/dT）为-0.096 dyn?cm-1?K-1，试计算表面熵、总表面能和表面自由能。
4．水的表面张力与温度关系为σ/mN?m-1 = 75.64-0.14×t/°C，计算水在298.16K时的G S、S S与H S。
5．某细粉固体的比表面为200m2?g-1，在表面上已覆盖一薄层水，现浸入同温度(25°C) 的水中，可有热量释出，试计算10g固体粉末所释出的热量；问能否通过热量的测定来测定固体粉末的表面积？第二讲习题6．100°C的纯水中仅有一直径为10-3 mm，在沸腾前过热的温度可达几度？7．25°C时某NaCl细粉的比表面为43.5m2?g-1，测得它在乙醇中的过饱和度为6.71%，已知ρ=2.17×103 kg?m-3。
(a).设粒子为均匀圆球，求NaCl粒子的半径；(b).求NaCl-乙醇的界面张力（注意：NaCl可离解为Na+离子与Cl-离子）。
8．试计算水在半径为1微米的毛细管中的蒸汽压（假设接触角为零）。
请将所得结果与25°C 的正常值比较，并以百分变化表示之。
9．设某一水溶液的表面张力值随浓度的变化关系可以公式σ = 72-500c代表（若c<0.05M）。
计算公式Γ2(1) = Kc中的常数K，即溶质表面过剩随浓度而变的比例常数，温度是25°C。
10．25°C时乙醇水溶液的表面张力与溶液浓度c（单位为mol?L-1）的关系为σ = 72-0.5c+0.2c2（mN?m-1）。
胶体与界面化学题库及答案
胶体与界⾯化学题库及答案1.什么是⽓凝胶？有哪些主要特点和⽤途？当凝胶脱去⼤部分溶剂，使凝胶中液体含量⽐固体含量少得多，或凝胶的空间⽹状结构中充满的介质是⽓体，外表呈固体状，这即为⼲凝胶，也称为⽓凝胶。
⽓凝胶是⼀种固体物质形态，世界上密度最⼩的固体。
⽓凝胶貌似“弱不禁风”，其实⾮常坚固耐⽤。
它可以承受相当于⾃⾝质量⼏千倍的压⼒，在温度达到1200摄⽒度时才会熔化。
此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能⼒⽐最好的玻璃纤维还要强39倍。
⽤途：（1）制作⽕星探险宇航服（2）防弹不怕被炸（3）过滤与催化（4）隔⾳材料（5）⽇常⽣活⽤品2.试述凝胶形成的基本条件？①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。
②析出的质点即不沉降，也不能⾃由⾏动，⽽是构成⾻架，在整个溶液中形成连续的⽹状结构。
3.简述光学⽩度法测定去污⼒的过程。
将⼈⼯制备的污布放在盛有洗涤剂硬⽔的玻璃瓶中，瓶内还放有橡⽪弹⼦，在机械转动下，⼈⼯污布受到擦洗。
在规定温度下洗涤⼀定时间后，⽤⽩度计在⼀定波长下测定污染棉布试⽚洗涤前后的光谱反射率，并与空⽩对照。
4.试述洗涤剂的发展趋势。
液体洗涤剂近⼏年的新的发展趋势：(1)浓缩化(2)温和化、安全化(3)专业化(4)功能化(5)⽣态化: ①⽆磷化②表⾯活性剂⽣物降解③以氧代氯5.简述⼲洗的原理⼲洗是在有机溶剂中进⾏洗涤的⽅法，是利⽤溶剂的溶解⼒和表⾯活性剂的加溶能⼒去除织物表⾯的污垢。
6. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作⽤是什么？脂肪酶，⼈的⽪脂污垢如⾐领污垢中因含有⽢油三脂肪酸酯⽽很难去除，在⾷品污垢中也含有⽢油三脂肪酸酯类的憎⽔物质，脂肪酶能将这些污垢分解成⽢油和脂肪酸。
7.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？⽤作柔和剂的表⾯活性剂主要是两性表⾯活性剂8.⽤防⽔剂处理过的纤维为什么能防⽔？织物防⽔原理：将纤维织物⽤防⽔剂进⾏处理，可使处理后的纤维不表⾯变为疏⽔性，防⽔织物由于表⾯的疏⽔性使织物与⽔之间的接触⾓θ>90°，在纤维与纤维间形成的“⽑细管”中的液⾯成凸液⾯，凸液⾯的表⾯张⼒的合⼒产⽣的附加压⼒△P的⽅向指向液体内部因此有阻⽌⽔通过⽑细管渗透下来的作⽤。
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135.5 H 51.1＝72.8＋ H－2 H 105.9 H 21.7 105.9＋ H ＝ H 2 135.3 105.9 H
H 2 143 H 2298 0
143 1432 4 2298 H 2
解得： H 18.5mN/m
代入前式，得： F ＝ P
A T , P
P T , A
F 即： ＝ －P A T , P P T , A
U ＝ P T A T , P P T , A T A, P
U ＝ －P －T A T , P P T , A T A, P
证毕
课外作业 2
如果在理论上推导出在一般情形下，曲面上点P的附加 压力、表面张力γ 、曲率半径之间有下述关系式成立
P
2
0
d r
2 cos 2 d P 0 a 2 1 cos 2 d 0 a 2
1 sin 2 2 a 2 0
a
2
课外作业 3
如图所示两种气泡情形，打开活塞连通时， 预计会发生什么变化？指出气体流向，请给予理
论证明。
H s 同理： A S s , P ,nis F s A T ,V s ,ns i G s A T , P ,ns i
证毕
试证明： U ＝ －P －T A T , P P T , A T A, P F ＝ －P A T , P P T , A
PA PB 0
课外作业 4
已知CaCO3在500℃时分解压力为1×10-3 atm， 表面张力为1.210 N/m，密度为3.9×103 kg/m3。若 将CaCO3研磨成半径为30×10-9 m的粉末，求其在 500℃时的分解压力为若干。（M CaCO3 = 100.1）
解：Kelvin公式由热力学基本关系式严格导得，故不仅适用l/g
课外作业 1
试证明：表面张力 具有下述热力学定义式 Us H s F s G s ＝ A S s ,V s ,ns A S s , P ,ns A T ,V s ,ns A T , P ,ns i i i i
0.3221
P 1103 e0.3221 1.38 103 atm
答：半径为30 109 m的粉末状碳酸钙分解压力为 1.38 103 atm。
课外作业 5
已知对毛细管内任意旋转面，Y-L公式可写成Lord Rayleigh的级数近似式 r r2 r3 2 a r h 0.1288 0.1312 2 3 h h
d ab 解： 1 ＝－ dc 1 bc d RT 由Gibbs公式 ＝－ dc c 1 abc 即 ＝ RT 1 bc
1 13.110－3 19.62 0.2000 2 ＝ 8.314 273.15+19） （ 1+19.62 0.2000
证明： 由G F PV U PV ST
G F V P A T , P A T , P A T , P U V S P S V 将温度系数 及压力系数 T A, P A T , P P T , A A T , P
θ P
试求 1）平面，2）凸球面，3）圆柱面， 4）一般凸二次光滑曲面的力学平衡表达式
r(θ)
解： 1）平面时
r r R
P 0
2）凸球面时
2 2 P＝ d R 0 R
3）一般光滑二次曲面时
P＝
２
０
cos2 sin 2 ＋ d R2 R1
＝ c－r' s 1+ c c, r ' 0, s
2
1 a r h r 3 证得式中第二项是弯曲液面底部以上液柱重量的校正。
课外作业 6
据不同作者的报告，25℃时浓度为10-4mol/L 的油酸钠溶液，其表面张力分别为（a）毛细管 上 升 法 γ ＝43 mN/m，（b） 滴 重 法 γ ＝50 mN/m，躺滴法γ ＝40 mN/m。试说明为什么会 得到上述不同结果？哪个数据最可靠，为什么？
课外作业 10
如图所示的表面膜体系，设每种表面上只存在一种表面 相，且各组分间无任何化学反应，求: （1）相律表示式 （2）ψ1为平界面时的相律表示式 （3）液滴φ2较大，可视作形成平界面时的相律表示式 （4）设该图表示在与氮气接触的水表面上滴一小滴不溶于 水的脂肪酸滴，求其相律
解： 1 根据具弯曲界面的毛细体系的相律
i
i
dH s TdS s V s dP i dni dA dF s S s dT PdV s i dni dA dG s S s dT V s dP i dni dA
i i
s
对内能U
S ,V ,n
s s
得
U s A S s ,V s ,ns i
式中，a为毛细管常数，h为到弯液面底的高度，r为 毛细管半径，设θ ＝0，式中第一项给出毛细升高的基本 公式，试证明第二项是对球形弯液面的重量校正。（设 半球面的半径为r）
证明： 从力平衡角度考虑，作用在弯液面周边的表面张力
要支撑包括弯液面在内的所有液柱的重量，如果弯液面为 半球形，则：
h
2 2 1 4 3 W＝2 r＝ g r h r r r 2 3 2 1 3 g r h r 3 2 1 rh r g 3
＝4.298 10－6 mol/m2
3当bc
＝
1时， bc 1+bc
abc a ＝ RTbc RT
13.110－3 ＝ 8.314 273.15+19） （
＝5.393 10－6 mol/m2 1 Am＝N am Am＝ 1 1 am＝ ＝ N 5.393 10－6 6.023 1023 ＝3.079 10－19 m2
1 2 3
d H＝ H
d 2、 式联立并消去 Y 得： 3
484－378.1 H 484 421.5 72.8 d Y d 2 H 2 W
即：
d W
135.5 H 105.9 H
4
将 4 代入1 得：
A B
R
A
R
B
）（
r
P
）（
r’
（
R r
）
（
R r’
）
r ＞ r’
r ＜ r’
1 1 解：1 PA－P0＝4 － r R 1 1 PB－P0＝4 － r' R 1 1 PA－PB＝4 － r r'
r r ' , 1 1 r r'
解：溶液的表面张力受到多种因素的影响，如平衡时 间、接触角和吸附等，用不同的方法会得到不同的结 果。c 数据最可靠。因为 a 毛细管法不适应测溶液， 会有额外的爬高，使 增大。b 滴重法是准动态方法， 未达到吸附平衡，故 偏高。
课外作业 7
在20℃时，某化合物Y与H2O及Y与烃的界面张 力分别为421.5 mN/m及378.1 mN/m。已知20℃时水 的表面张力γW＝72.8 mN/m，化合物Y的表面张力 为γY＝484 mN/m，水和烃的界面张力γW/H＝51.1 mN/m． 试求该烃的表面张力γH。
体系的任何容量性质可以分为 证明：
b s
A Ab As
b b s s dU dU dU TdS PdV i dni TdS PdV i dni dA i i
故
同理
dU s TdS s PdV s i dni dA
２
０
2
1 cos 2 1 cos 2 ＋ 2 R2 2 R1
1 1 R1 R2
d
1 1 2 sin 2 2 sin 2 2 R1 R2
0
4)圆柱面 R1 a, R2
证明：稀溶液满足Gibbs公式 d RT ＝－ dc c 对上述经验式求导得： d ＝－b dc
RT b＝－ c 即：＝bc＝RT 1 A＝ A＝RT
两式相比
证毕
课外作业 9
19℃时，丁酸水溶液的表面张力可表示为 0 a ln 1 bc 式中为纯水的表面张力，a和b皆为常数，试求： （1）溶液中丁酸的表面过剩量Γ和溶液浓度c间的关系 （2）若已知a = 1.31×10-2 N/m，b = 19.62 L/mol，试计算 当c = 0.200 mol/L时Γ为若干？ （3）当丁酸的浓度足够大，达到bc1时，表面过剩量为若 干？（设此时表面上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上 每个丁酸分子所占的截面积。
界面，也适用于其它界面。
2 V 1 2 M 1 ln P / P0 RT r RT r
2 1.210 100.1 1 P ln 3 3 3 110 8.314 500 273.15 3.9 10 10 30 109
1 1 2 PA－P0＝4 ＋ R r 1 1 PB P0 4 ＋ R r' 1 1 PA PB 4 r r'