第一章重难点复习题

第一章

练习一

一、填空题

1、液体的表观特征有：

（1）类似于体，液体最显著的性质是具有性，即不能够象固体那样承受剪切应力；

（2）类似于体，液体可完全占据容器的空间并取得容器的形状；

（3）类似于固体，液体具有表面；

（4）类似于固体，液体可压缩性很。

2、按液体结构和内部作用力分类，液体可分为原子液体、分子液体及离子液体三类。其中，液态金属属于液体，各种简单及复杂的熔盐属于液体。

3、偶分布函数g(r)的物理意义是距某一粒子r处找到另一个粒子的，换言之，表示离开参考原子（处于坐标原点r=0）距离为r位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo（=N/V）的相对偏差。

4、考察下面右图中表达物质不同状态的偶分布函数g(r)的图(a)、(b)、(c)的特征，然后用连线将分别与左图中对应的结构示意图进行配对。

固体结构（a）的偶分布函数

气体结构（b）的偶分布函数

液体结构（c）的偶分布函数

5、能量起伏：描述液态结构的“综合模型”指出，液态金属中处于热运动的不同原子的有高有低，同一原子的能量也在随不停地变化，时高时低。这种现象称为能量起伏。

6、结构起伏：液态金属是由大量不停“游动”着的组成，团簇内为某种结构，团簇周围是一些的原子。由于“能量起伏”，一部分金属原子（离子）从某个团簇中出去，同时又会有另一些原子到该团簇中，此起彼伏，不断发生着这样的涨落过程，似乎原子团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随和发生着改变，这种现象称为结构起伏。

7、在特定的温度下，虽然“能量起伏”和“结构起伏”的存在，但对于某一特定的液体，其团簇的统计平均是一定的。然而，原子团簇平均尺寸随温度变化而变化，温度越高原子团簇平均尺寸。

8、浓度起伏：工业中常用的合金存在着异类组员；即使是“纯”金属，也存在着大量原子。因此，对于实际金属及合金的液态结构，还需考虑不同原子的分布情况。由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别，结合力的原子容易聚集在一起，把别的原于排挤到别处，表现为游动原子团簇之间存在着成分差异。这种局域成分的不均匀性随原子在不时发生着变化，这一现象称为浓度起伏（也称为成分起伏）。

9、对于液态合金，若同种元素的原子间结合力不同元素的原子间结合力，即F(A-A、B-B) F(A-B)，则形成富A及富B的原子，具有这样的原子团簇的液体仅有“拓扑短程序”；若熔体的异类组元具有负的，往往F(A -B)＞F(A-A、B-B)，则在液体中形成具有A-B化学键的原子团簇，具有这样的原子团簇的液体同时还有“化学短程序”。具有“化学短程序”的原子团簇，在热运动的作用下，出现时而化合，时而分解的分子，也可称为不稳定化合物，甚至可以形成比较强而稳定化合物，在液体中就出现新的固相。

10、金属熔化潜热∆H m比其气化潜热∆H b小得多（表1-2），为1/15~1/30，表明熔化时其内部原子只有部分被破坏。

二、判断题（括号中添“√”或“×”）

1、在描述液体结构时，以结构参数N1表示参考原子周围最近邻（即第一壳层）原子数，即配位数；以r1表示参考原子至其周围第一配位层的原子平均原子间距，同时r1也可表达此液态体系的原子平均原子间距。（）

2、所有物质熔化时体积变化率∆V m/V均为正值，表明液体的原子间距接近于固体。（）

3、理想纯金属液体中只存在“能量起伏”，而实际液态金属或合金同时存在能量、结构和成分三种起伏。（）

4、液态金属及合金中，一些化学亲和力较强的异类原于之间还可能形成不稳定的(临时的)或稳定的化合物。这些化合物可能以固态，气态或液态出现。（）

5、液态领域最新理论及实验表明，单组元液体中存在“拓扑短程序”,而多组元液体中则可能同时存在“化学短程序”，液体结构和性质随压力或温度的改变只发生连续渐变。（）

练习二

一、填空题

1.作用于液体表面切应力τ大小与垂直于该平面法线方向上的速度梯度的比例系数，称

为，通常以η表示。要产生相同的速度梯度dV X/dy，液体阻力越大，则η越大，所需外加剪切应力也。

2.液体粘度的常用单位为或。

3.液体的原子之间结合力（或原子间结合能U），则内摩擦阻力越大，粘度也就。

液体粘度η随原子间结合能U按指数关系增加，即（公式）：。

4.此外，粘度随原子间距δ而降低，随温度T 而下降，合金元素的加入若产生负的

混合热H m，则会使合金液的粘度，通常，表面活性元素使液体粘度。

5.通常，大的物质，其熔点和沸点高，其固体和液体的表面能和表面张力也大。

6.虽然表面张力与表面自由能是不同的物理概念，但都以γ（或 ）表示，其大小完全相同，单

位也可以，通常表面张力的单位为力/距离，以或表示，表面能的单位为能量/面积，以或表示。

7.两相质点间结合力，界面能越小，界面张力就越小。两相间的界面张力越大，则润湿

角，表示两相间润湿性。

8.多的溶质元素，由于造成合金表面双电层的电荷密度大，从而造成对表面压力大，

而使整个系统的表面张力。

9.

二、选择题

1、下面哪些因素的变化可以同时降低液体的粘度？

A、提高液体温度、降低原子间距、加入产生负的混合热的合金元素或加入表面活性元素；

B、提高液体温度、增大原子间距、加入产生正的混合热的合金元素或加入非表面活性元素；

C、提高液体温度、增大原子间距、加入产生正的混合热的合金元素或加入表面活性元素；

D、降低液体温度、增大原子间距、加入产生正的混合热的合金元素或加入表面活性元素。

2、关于表面张力，下面哪一种说法的是正确的？

A、通过降低液体温度、向系统中加入削弱原子间结合力的组元可以提高表面张力。

B、对晶体而言，若表面为密排晶面（低指数晶面），其表面能及表面张力比非密排晶面的小。基于上述原因，晶体为维持其最稳定的状态，其表面往往为低指数（密排）晶面。

C、加入自由电子数目多的溶质元素，以及加入表面活性元素可以降低合金液的表面张力。

D、S、O及N等元素均明显降低钢液及铁液的表面张力，而加入Cr作为合金元素则使铁液表面张力上升。

3、下面哪种说法是错误的？

A、表面张力在大体积系统中显示不出它的作用，但在微小体积系统会显示很大的作用。

B、液体及固体为微小凸面（曲率半径r为正）时，其内部压力大于外部压力，即：p1＞p2。