《物理化学(第五版)》第十三章题答案全面.ppt

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2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻 璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口), 这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积 的苯。水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同?
• 弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液 面变为圆形或球形;
• 球形表面积最小Hale Waihona Puke Baidu表面自由能最低,最稳定; • 不相同。
复习题1
1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面 Gibbs自由能有哪些异同点?
答:A0= As/m或A0= As/V; 表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者
数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个 是从力的角度研究表面现象;故二者物理意 义不同;单位不同。精品文案
复习题2
弧; • 由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,
小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同。
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复习题5
5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所 以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。 请说说纯液体、溶液、固体是如何降低自己的 表面Gibbs自由能的。
• 纯液体:缩小液体表面积;
• 溶液:表面与本相中溶质的浓度不同;
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复习题4
• 4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端 通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端, 在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。 试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化? 到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时 两泡的曲率半径的比值。
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复习题4
• 小球更小,大球更大; • 最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的
复习题3
• 这些现象都可以用开尔文公式说明,①、 ②、 ④、 ⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之 平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。③多孔固体吸 附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的, 其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压 时,就可以发生凝聚。⑥喷洒农药时,在农药中加 入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使 药液在叶面上铺展。
• 接触角为在气液固三相交接处,气-液界面与固-液界 面 之间的夹角,其大小由三种界面张力的相对大小
决定;
• 接触角为零 ,液体在固体表面 铺展 ,
• 小于 90°液体能润湿固体,
• 大于 90°,不能润湿精。品文案
复习题15
15.表面活性剂的效率和能力有何不同?表面活 性剂有哪些主要作用?
• 表面活性剂的效率:使水的表面张力下降到一定值 时所需表面活性剂浓度。
降低,水的凝聚力减小,对堤坝的冲击力
降低。
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复习题12
12.如果某固体的大粒子(半径为R1')在水中形
成饱和溶液的浓度为c1,微小粒子(半径为R2')
在水中形成饱和溶液的浓度为c2,固—液界面
张力为γs-l .试证明饱和溶液浓度与曲率半径的
关系式为
ln
c2 c1
2 sl M RT
1 R2'
1 R1'
• 答:小颗粒的CaCO3分解压大。因为小粒 的附加压力大,化学势高。
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复习题8
• 8.设有内径一样大的a、b、c、d、 e、 f管及 内径比较大的g管一起插入水中(如图所 示),除f内壁涂有石蜡外,其余全是洁净 的玻璃管,若a管内液面升高为h,试估计其 余管内的水面高度?若先将水在各管内(c, d管除外)都灌到h的高度,再让其自动下降, 结果又如何?
式中M为该固体的摩尔质量, 为其密度
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复习题12
大粒子与其溶液成平衡时
s,T , p1
小粒子与其溶液成平衡时
s,T , p
RT
ln
c1 c
s,T , p2
两溶液的化学势之差
s,T , p
RT ln
RT
c2
ln
c2 c
两粒子的化学势之差
2 gl Mc1
R'
ln
c2 c1
2RsTlM精品文R案12'
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复习题8
• b 管垂直高度为 h,
• c 管调整表面曲率半径但不溢出,
• d 管不溢出,
• e 管高度为到扩大部分为止,但上去后不会下降仍 然为 h
• f 管将下降为凸液面,
• g 管为 1/n倍h。
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复习题9
9.把大小不等的液滴(或萘粒)密封在一玻璃 罩内,隔相当长时间后,估计会出现什么现象?
1 R1'
复习题13
13.什么叫表面压?如何测定它?它与通常的气 体压力有何不同?
• 表面压为纯水的表面张力与膜表面张力之 差。可以用膜天平进行测定;与通常的气 体压力不同的是它是二维压力。
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复习题14
14.接触角的定义是什么?它的大小受哪些因素 影响?如何用接触角的大小来判断液对固体的润 湿情况?
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复习题3
• 3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几 种做法或现象的基体原理:①人工降雨; ②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸 气时的毛细凝聚; ④过饱和溶液,过饱和 蒸气,过冷液体等过饱和现象; ⑤重量分 析中的“陈化” 过程;⑥喷洒农药时,为 何常常在农药中加入少量表面活性剂。
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• 小液滴消失,大液滴更大。 弯曲液面所产 生的附加压力将使液体在以小液滴形式分 散存在时比大量聚集存在时具有更大的饱 和蒸气压。
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复习题10
10.为什么泉水和井水都有较大的表面张力?当将 泉水小心注入干燥杯子时,水面会高出杯面,这 是为什么?如果在液面上滴一滴肥皂液,会出现 什么现象?
• 因为泉水和井水溶有较多的离子,根据溶质对表 面张力的影响规律,有较大的表面张力;当将泉
• 固体:吸附作用。
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复习题6
6.为什么小晶粒的熔点比大块固体的熔点低,而溶 解度却比大晶粒大?
• 根据开尔文公式
• 由于表面张力的存在,小晶粒的附加压力 大,它的化学势相对较高,所以小晶粒的
熔点比大块固体的熔点低,而溶解度却比
大晶粒大。
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复习题7
7.若用CaCO3(s)进行热分解,问细粒CaCO3(s)的 分解压(p1)与大块的CaCO3(s)分解压(p2)原 相比,两者大小如何?试说明为什么?
水小心注入干燥杯子时,水面会高出杯面,这是
因为水的表面张力的收缩作用。如果在液面上滴
一滴肥皂液,液面将降精品低文案。
复习题11
11.为什么在相同的风力下,和海面的浪比湖面 大?用泡沫护海堤的原理是什么? • (1)海水中有大量盐类,表面张力比湖水
大,可以形成较大的浪花(如较大的表面
张力液滴大)。
• (2)形成泡沫的物质可以使水的表面张力
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