表面张力-习题

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1、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 则泡内的附加压力为 A B C D 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 随浓度的变化关系为 A d dc 0 B d dc 0 C d 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

2、为r 肥皂水溶液的表面张力为 则泡内的附加压力为 A B C D 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 D 因失去平衡而左右来回移动 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 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D表面张力的物理意义是 在相表

3、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 1 120 时汞的表面张力 4 85 10 1N m 1 若在此温度及101 325kPa时 将半径r1 1mm的汞滴分散成半径为r2 10 5mm的微小液滴时 请计算环境所做的最小功 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 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 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 4217kPa 20 时测的水的最大泡压力为0 5472kPa 已知20 时水

4、的表面张力为72 75 10 3N m 1 请计算丁醇溶液的表面张力 因为实验使用同一根毛细管 r为定值 联立式 1 和式 2 得 56 1N m 1 7 1 325 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 3N m 1 体积质量 密度 为0 9971g cm 3 蒸气压为3 168kPa 摩尔质量为18 02g mol 1 解 143 9 103Pa 143 9kPaln 1 049 10 3 7 1 420 时 汞的表面张力为483 10 3N m 1 体积质量 密度 为13 55 103kg m 3 把内直径为

5、10 3m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 81m s 2 所以 0 0145m即汞面会降低0 0145m 解 7 2 1用活性炭吸附CHCl3时 0 时的最大吸附量为93 8dm3 kg 1已知该温度下CHCl3的分压力为1 34 104Pa时的平衡吸附量为82 5dm3 kg 1 试计算 1 朗缪尔吸附定温式中的常数b 2 CHCl3分压力为6 67 103Pa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 2 V 73 5dm3 kg 1 即 5 45 10 4Pa 1 解 将 1 36p 0 5Pa p 变为

6、 1 将 1 式与下式比较得 m 1 36cm3 STP g 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量 p是氢气的压力 Pa 求在该温度下 表面上吸满单分子层时的吸附量及1g铜粉的表面积 H2分子的截面积 1 318 10 19m2 则质量表面Am 4 82m2 g 1 7 2 3反应外物A在催化剂K上进行单分子分解反应 试讨论在下了述情况下 反应为几级 i 若压力很低或者反应物A在催化剂K上是弱吸附 bA很小时 ii 若压力很大或者反应物A在催化剂K上是强吸附 bA很大时 iii 若

7、压力和吸附的强弱都适中 iii 即为 b 式原式 反应级数介于0 1之间 解Langmuir吸附定温式为 把式 a 代入 b 显然实验结果符合一级反应规律 故可确定N2O A 在Au上属于弱吸附 得kA 1 2 16 10 4s 1 kA 2 2 18 10 4s 1 kA 3 2 18 10 4s 1 将实验数据代入一级反应的积分式 将实验数据代入零级反应的积分式 得kA 1 4 81 10 4Pa s 1 kA 2 3 92 10 4Pa s 1 kA 3 3 24 10 4Pa s 1 7 3 1有一金溶液 胶粒半径为3 10 8m 25 时 在重力场中达到沉降平衡后 在某一高度处单位体

8、积中有166个粒子 试计算比该高度低1 10 4m处单位体积中的粒子数为多少 已知金的体积质量 密度 为19300kg m 3 介质的密度为1000kg m 3 解 所以即 所以n2 272m 3 7 3 2亚铁氰化铜溶胶的稳定剂是亚铁氰化钾 该胶团的结构式是什么 胶粒所带电荷的符号如何 7 3 3将10 5m3的油酸在水中乳化成半径为10 7m的小液滴 构成乳状液 系统增加界面积300m2 处于不稳定状态 若此时再加入一定体积的2 的皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态 试分析该皂液所起的作用 已知油酸与水的界面张力为2 29 10 2N m 1 加入皂液后可使油酸与水的界面张力降低到3 0 10 3N m 1 解 在油酸与水形成乳状液中加入皂液后 由于皂液为表面活性剂 它将乳化后的油酸液滴包围起来 肥皂分子憎液基团与油酸分子接触 亲液基团朝向水分子 如图所示 肥皂分子这种对油酸的 包围 作用阻止了高度分散的小油酸液滴重新集结成大液滴 因而起到了稳定的作用 肥皂即为乳状液的稳定剂 乳状液只有在稳定剂存在的条件下才能稳定存在 上述肥皂液对油酸的稳定作用使界面自由能 GS降低 即 300m2 3 0 10 3 2 29 10 2 N m 1 5 97J因而这一过程可以自发进行 且使系统由高表面能状态变为低表面能状态 从而使系统处于较为稳定的状态