第十二章界面现象 反回上一页 1.在298K101.325kPa下将直径为1μm的毛细管插入水中问需在管内加 多大压力才能防止水面上升? 若不加额外的压力让水面上升达平衡后管内液面上升多高 已知该温度下水的表面张力为0072N/m水的密度为1000kg·m-3,设接 触角为0度。重力加速度为g=98m/s2 2.将内径为001cm毛细管插入水银中问管内液面下降多少? 已知在该温度下水银的表面张力为048Nm水银的密度为13500kg·m-3 重力加速度为g=9.8m/s2,设接触角近似等于180度. 3.求在283K时,可逆的使纯水表面增加10平方米的面积吸热004J求该过 程的△G,W△U△H△S和△F各为多少? 已知该温度下纯水的表面吉布斯自由能为0.074J·m-2. 4.在298K时平面水面上的饱和蒸汽压为3168Pa,求在相同温度下半径为3 nm的小水滴上水的饱和蒸汽压
第十二章 界面现象 返回上一页 1. 在 298 K,101.325 kPa 下,将直径为 1 μm 的毛细管插入水中,问需在管内加 多大压力才能防止水面上升? 若不加额外的压力,让水面上升,达平衡后管内液面上升多高? 已知该温度下水的表面张力为 0.072 N/m,水的密度为 1000 kg·m-3,设接 触角为 0 度。重力加速度为 g=9.8 m/s2. 2. 将内径为 0.01 cm 毛细管插入水银中,问管内液面下降多少? 已知在该温度下水银的表面张力为 0.48 N/m,水银的密度为 13500 kg·m-3, 重力加速度为 g=9.8 m/s2,设接触角近似等于 180 度. 3. 求在 283 K 时,可逆的使纯水表面增加 1.0 平方米的面积,吸热 0.04 J.求该过 程的 ΔG, W, ΔU, ΔH, ΔS 和 ΔF 各为多少? 已知该温度下纯水的表面吉布斯自由能为 0.074 J·m-2. 4. 在 298 K 时,平面水面上的饱和蒸汽压为 3168 Pa,求在相同温度下,半径为 3 nm 的小水滴上水的饱和蒸汽压
已知此时水的表面张力为0072N/m,水的密度为1000kg·m-3 5.将正丁醇Mr=14)蒸汽骤冷至273K发现其过饱和度即pp)约达到4方能 自行凝结为液滴若在273K时,正丁醇的表面张力为0.0261N/m,密度为1000 g·m-3试计算 (1)在此过饱和度下开始凝结的液滴的半径. (2)每一液滴中所含正丁醇的分子数 6.373K时水的表面张力为0.589N/m,密度为9584kg·m-3问 (1)直径为1×10m的气泡内即球形凹面上)在373K时的水蒸气压力为多 (2在101325kPa外压下能否从373K的水中蒸发出直径为1×10m的蒸 汽泡 7.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降 至293K水气的过饱和度(p/达4已知在293K时水的表面张力为007288 N/m密度为997kg·m-3试计算 (1)此时开始形成雨滴的半径
已知此时水的表面张力为 0.072 N/m, 水的密度为 1000 kg·m-3. 5. 将正丁醇(Mr=74)蒸汽骤冷至 273 K,发现其过饱和度(即 p/p0)约达到 4,方能 自行凝结为液滴.若在 273 K 时,正丁醇的表面张力为 0.0261 N/m, 密度为 1000 kg·m-3,试计算: (1) 在此过饱和度下开始凝结的液滴的半径. (2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数. 6. 373K 时,水的表面张力为 0.589 N/m, 密度为 958.4 kg·m-3,问: (1)直径为 1× m 的气泡内(即球形凹面上),在 373 K 时的水蒸气压力为多 少? (2)在 101.325 kPa 外压下,能否从 373 K 的水中蒸发出直径为 1× m 的蒸 汽泡? 7. 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,使气温降 至 293 K,水气的过饱和度(p/ps)达 4.已知在 293 K 时,水的表面张力为 0.07288 N/m,密度为 997 kg·m-3,试计算: (1) 此时开始形成雨滴的半径
(2)每一雨滴中所含的分子数 8在298K时1,2二硝基苯NB在水中形成的饱和溶液的浓度为59×105 mol·dm-3计算直径为001μm的NB微球在水中的溶解度 已知在该温度下NB与水的y(-s)为0.0257N/mNB的密度为1566kg·m-3 9.在29K时丁酸水溶液的表面张力可以表示为=aln(1b,式中y0为 纯水的表面张力ab为常数 (1)试求该溶液中丁酸的表面超额『2和其浓度C之间的关系式(设活度系数均为 ()若已知a=0.0131N/m,b=1962,试计算当c=0.2mol·dm-3时r2值为 (3)如果当浓度增加到bc/e>>1时再求2的值为多少?设此时表面上丁酸成 单分子紧密排列层试计算在液面上丁酸分子的截面积为若干? 10.在298K时乙醇水溶液的表面张力与溶液活度之间的关系为 Yo-Aa+Ba2,式中常数A=5×10N/mB=2×10N/m求活度a=05时 的表面超额r2为多少?
(2) 每一雨滴中所含的分子数. 8. 在 298K 时,1,2-二硝基苯(NB)在水中形成的饱和溶液的浓度为 5.9× mol·dm-3,计算直径为 0.01 μm 的 NB 微球在水中的溶解度? 已知在该温度下,NB 与水的 γ(l-s)为 0.0257 N/m,NB 的密度为 1566 kg·m-3. 9. 在 292K 时,丁酸水溶液的表面张力可以表示为: ,式中 γ0 为 纯水的表面张力,a,b 为常数. (1) 试求该溶液中丁酸的表面超额 Γ2和其浓度 c 之间的关系式(设活度系数均为 1) (2) 若已知 a=0.0131 N/m,b=19.62, 试计算当 c=0.2 mol·dm-3时 Γ2 值为 多少? (3) 如果当浓度增加到 >>1 时,再求 Γ2 的值为多少?设此时表面上丁酸成 单分子紧密排列层,试计算在液面上丁酸分子的截面积为若干? 10. 在 298K 时,乙醇水溶液的表面张力与溶液活度之间的关系为 γ=γ0-Aa+B ,式中常数 A=5× N/m,B=2× N/m,求活度 a=0.5 时 的表面超额 Γ2 为多少?
11.在298K时有一月桂酸的水溶液当表面压为1×10N/m时每个月桂酸分 子的截面积为31×10平方米假定表面膜可看作是二度空间的理想气体试 计算二度空间的气体常数将此结果与三度空间的气体常数(R=8314 J/(K·mo)比较 12.在298K时用刀片切下稀肥皂水的极薄表面层003平方米得到0002 dm3溶液发现其中含肥皂为4013×10mo而其同体积的本体溶液中含肥 皂为400×10。mo试计算该溶液的表面张力 已知298K时纯水的表面张力为0072N/m设溶液的表面张力与肥皂活度呈线 性关系,Y=y0-Aa活度系数为1. 13.293K时根据下列表面张力的数据: 界面 苯-水苯气水气汞气汞-水 ×10°/(N/m 3528972.7483375 试计算下列情况的铺展系数及判断能否铺展 (1)苯在水面上未互溶前 2)水在水银上 (3)苯在汞上
11. 在 298K 时有一月桂酸的水溶液,当表面压为 1× N/m 时,每个月桂酸分 子的截面积为 3.1× 平方米, 假定表面膜可看作是二度空间的理想气体,试 计算二度空间的气体常数,将此结果与三度空间的气体常数(R=8.314 J/(K·mol))比较. 12. 在 298K 时,用刀片切下稀肥皂水的极薄表面层 0.03 平方米,得到 0.002 dm3 溶液,发现其中含肥皂为 4.013× mol,而其同体积的本体溶液中含肥 皂为 4.00× mol,试计算该溶液的表面张力. 已知 298 K 时,纯水的表面张力为 0.072 N/m,设溶液的表面张力与肥皂活度呈线 性关系, γ=γ0-Aa,活度系数为 1. 13. 293K 时,根据下列表面张力的数据: 界面 苯-水 苯-气 水-气 汞-气 汞-水 γ× /( N/m ) 35 28.9 72.7 483 375 试计算下列情况的铺展系数及判断能否铺展: (1) 苯在水面上(未互溶前) (2) 水在水银上 (3) 苯在汞上
14.氧化铝瓷件上需要涂银,当加热至1273K时试用计算接触角的方法判断液 态银能否润湿氧化铝瓷件表面? 已知该温度下固体氧化铝的表面张力γ(s-q)=1.0N/m液态银表面张力 Y(-g)=0.88N/m 液态银和固体氧化铝的界面张力γ(s-)=177N/r 15.在473K时测定氧在某催化剂上的吸附作用当平衡压力为101325kPa和 101325kPa时每干克催化剂吸附氧气的量(已换算成标准状况)分别为2.5及 4.2dm3设该吸附作用服从兰缪尔公式计算当氧气的吸附量为饱和值的一半 时平衡压力应为若干 16.用活性碳吸附cHCl,符合兰缪尔吸附等温式在273K时的饱和吸附量为 938dm3/kg以知CHc的分压为134kPa时的平衡吸附量为825dm3/kg 试计算: (1)兰缪尔等温吸附式中的常数a (2)cHcl3的分压为667kPa时的平衡吸附量
14. 氧化铝瓷件上需要涂银,当加热至 1273 K 时,试用计算接触角的方法判断液 态银能否润湿氧化铝瓷件表面? 已知该温度下固体氧化铝的表面张力 γ(s-g)=1.0 N/m,液态银表面张力 γ(l-g)=0.88 N/m, 液态银和固体氧化铝的界面张力 γ(s-l)=1.77 N/m. 15. 在 473 K 时,测定氧在某催化剂上的吸附作用,当平衡压力为 101.325 kPa 和 1013.25 kPa 时,每千克催化剂吸附氧气的量(已换算成标准状况)分别为 2.5 及 4.2 dm3,设该吸附作用服从兰缪尔公式,计算当氧气的吸附量为饱和值的一半 时,平衡压力应为若干? 16. 用活性碳吸附 CHCl3,符合兰缪尔吸附等温式,在 273K 时的饱和吸附量为 93.8 dm3/kg.以知 CHCl3 的分压为 13.4kPa 时的平衡吸附量为 82.5 dm3/kg, 试计算: (1) 兰缪尔等温吸附式中的常数 a. (2) CHCl3 的分压为 6.67 kPa 时的平衡吸附量
