表面张力-习题只是课件

解： 2cosθ gh
r
所以 h 2cos rg
=
5 104
2 483 103 m 13.55 103
= —0.0145 m
N m1 1
kg m 3 9.81
m s2
即汞面会降低0.0145 m
7-2-1 用活性炭吸附CHCl3时，0 ℃时的最大吸附量为93.8 dm 3·kg -1 已知该温度下CHCl3 的分压力为1.34 ×10 4 Pa时的平衡吸附 量为 82.5 dm 3·kg -1 ，试计算：
解：
p
2
r
2 71.97103 1106
N m1 m
= 143.9×10 3 Pa = 1439 kPa
ln
pr p
2 M RTr
8.314
2 71.97103 N m1 18.02103 J K 1 mol1 298.15 K 0.9971103
= 1.049 × 10 -3
kg mol1 kg cm3 1106 m
2
r
（B）p
4r（C）p
2r
•
（D）p
4
r
习题
• 已知玻璃不能被液体石蜡润湿，若将玻
璃毛细管插入液体石蜡中，则毛细管中
液面将
管外的液面。（填高于、
低于或等于）
习题
• 往水中加入表面活性物质后，将发生表 面张力 γ 随浓度的变化关系
为：………………………………（ ）
• (A) dγ/dc＜0；
(B) dγ/dc=0；
4 r
习题
• 如图在毛细管内装入润湿性液体, 当在毛 细管内左端加热时,则管内液体将： ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ( )
• (A) 向左移动
(B) 向右移动
• (C) 不移动 而左右来回移动
(D) 因失去平衡
•
习题
• 若在固体表面上发生某气体的单分子层 吸附，则随着气体压力的不断增大，吸 附的量是
=5.45 ×10 - 4 Pa -1
(2)
V=
93.8dm3 kg 1 5.45 104 Pa 1 6.67 103 Pa 1 5.45 104 Pa 1 6.67 103 Pa
= 73.5dm3·kg-1
7-2-2 在某温度下，铜粉对氢气的吸附为单分子层吸附，其具体形
式为 /cm3(STP)·g-1 = 1.36p / (0.5Pa+p)，式中 是氢在铜粉上的吸附
所以，
pr p
=1.001
pr 3.171kPa
7-1-4 20℃时，汞的表面张力为 483×10 -3 N·m -1， 体积质量 （密度） 为13.55×10 3 kg·m -3。把内直径为 10 -3 m的玻璃管垂直插 入汞中，管内汞液面会降低多少？已知汞与玻璃的接触角为 180°， 重力加速度g = 9.81 m ·s -2。
习题
• 下列说法中不正确的 是…………………………… （ ）
• （A）任何液面都存在表面张力 • （B）弯曲液面的表面张力方向指向曲率
中心 • （C）平面液体没有附加压力 • （D）弯曲液面的附加压力指向曲率中心
习题
• 一球形肥皂泡半径为r，肥皂水溶液的表
面张力为γ，则泡内的附加压力为…
（）
•
（A）p
• D 表面张力的物理意义是，在相表面的功面上，垂直 作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力
7-1-1 20 ℃时汞的表面张力 =4.85×10 -1 N·m -1 ，若在此温度
及101.325 kPa 时，将半径r1 = 1 mm的汞滴分散成半径为 r2 =10-5 mm 的微小液滴时，请计算环境所做的最小功。
• (C) dγ/dc＞0；
(D) 无法判断；
习题
• 表面张力随温度升高而
。
（选填增大、不变、减小），当液体到
临界温度时，表面张力等于
。
习题
• 一球形肥皂泡半径为r，肥皂水溶液的表
面张力为γ，则泡内的附加压力
为………………………………（ ）
•
（A）p
2
r
（B）p
4r（C）p
2r
（D）p
=56.1N·m-1
7-1-3 25 ℃半径为1 m的水滴与蒸气达到平衡，试求水滴的内 外 压 力 差 及 水 滴 的 饱 和 蒸 气 压 。 已 知 25 ℃ 时 水 的 表 面 张 力 为 71.97×10 -3 N·m -1 ，体积质量(密度)为0.9971 g·cm - 3，蒸气压为 3.168 kPa, 摩尔质量为18.02 g·mol -1。
r12
4.85 101 J m2
(1103 )3
4 3.14
10 8
1 10 3
2
m
2
=0.609
7-1-2 泡压法测定丁醇水溶液的表面张力。20℃实测最大泡压力 为0.4217 kPa，20℃时测的水的最大泡压力为0.5472 kPa，已知20℃ 时水的表面张力为 72.75×10 -3 N·m -1，请计算丁醇溶液的表面张力。
()
• A 成比例的增加； B逐渐趋向饱和
• C 恒定不变；
D 成倍的增加；
• 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 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
• C 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同
解：设p1，p2， 1， 2 分别为丁醇溶液及水的最大泡压力与表 面张力。
根据拉普拉斯公式及泡压法的原理可知：
p1
2 1
r
p2
2
r
2
（1） （2）
因为实验使用同一根毛细管，r 为定值，联立式（1）和式（2） 得：
21 2 2
p1 p2
1
2
p1 p2
72.75 0.4217 kPa 0.5472 kPa
（1）朗缪尔吸附定温式中的常数b ； （2）CHCl3分压力为 6.67 ×10 3 Pa 时的平衡吸附量。
解：（1） 设V和Vm 分别为平衡吸附量和最大吸附量，则
百度文库θ V Vm
V Vmbp 1 bp
即 b V
(Vm V ) p
82.5 dm3 kg 1
93.8 82.5dm3 kg 1.34 104 Pa
解：因为T，p 恒定，所以为常数，环境所做的最小功为可逆过程
表面功W’，
设：A1，A2分别为汞滴分散前后的总面积，N为分散后的汞的滴数，
则：
W '
A2 dA
A1
A2 A1
A1 4r12
A2
N
4r22
4 3 r13
4 3 π r23
4r22
4r13
/r2
所以，
W
'
4π
r13
r2