时汞的表面张力

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1、00-5-6120 时汞的表面张力时汞的表面张力 = 4.8510 1Nm 1, 若在此温 度及若在此温 度及101.325 kPa 时时, 将半径将半径r1= 1 mm的汞滴分散成半径为的汞滴分散成半径为 r2 =105mm 的微小液滴时的微小液滴时, 请计算环境所做的最小功请计算环境所做的最小功. 20 时汞的表面张力时汞的表面张力 = 4.8510 1Nm 1, 若在此温 度及若在此温 度及101.325 kPa 时时, 将半径将半径r1= 1 mm的汞滴分散成半径为的汞滴分散成半径为 r2 =105mm 的微小液滴时的微小液滴时, 请计算环境所做的最小功请计算环境所做的最小功. 因为因

2、为T, p 恒定恒定, 所以所以 为常数为常数, 环境所做的最小功为可逆 过程表面功环境所做的最小功为可逆 过程表面功W , 设设 A1, A2分别为汞滴分散前后的总面积分别为汞滴分散前后的总面积, N为 分散后的汞的滴数为 分散后的汞的滴数, 则则: )d1221AAAWAA= ( 例例12 114rA = =23 12 23 23 1222/44 3/43/44rrr rrrNA = = =J609. 0m)101 (10)101 (14. 34mJ1085. 44223 833212 123 1= = = = = = rrrW 00-5-62泡压法测定丁醇水溶液的表面张力泡压法测定丁醇水

3、溶液的表面张力. 20实测最大泡压力为实测最大泡压力为 0.4217kPa, 20时测的水的最大泡压力为时测的水的最大泡压力为0.5472 kPa, 已知已知20时 水的表面张力为时 水的表面张力为 72.75103Nm1, 请计算丁醇溶液的表面张力请计算丁醇溶液的表面张力. 泡压法测定丁醇水溶液的表面张力泡压法测定丁醇水溶液的表面张力. 20实测最大泡压力为实测最大泡压力为 0.4217kPa, 20时测的水的最大泡压力为时测的水的最大泡压力为0.5472 kPa, 已知已知20时 水的表面张力为时 水的表面张力为 72.75103Nm1, 请计算丁醇溶液的表面张力请计算丁醇溶液的表面张力.

4、 设设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 可知根据拉普拉斯公式及泡压法的原理 可知: rp112 =rp222 =例例2实验使用同一根毛细管实验使用同一根毛细管, r为定值为定值, 故故221122 pp= 112121mN1 .56kPa5472. 0kPa4217. 0mN75.72 =pp p(最大最大)压入空气压入空气00-5-6325 半径为半径为1 m的水滴与蒸气达到平衡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试求水滴的 内外压力差及水滴的饱和蒸气压.

5、 已知已知25 时水的表面张力 为时水的表面张力 为71.97103Nm1, 体积质量体积质量(密度密度)为为0.9971gcm 3, 蒸气压为蒸气 压为 3.168 kPa,摩尔质量为摩尔质量为18.02 gmol 1. 25 半径为半径为1 m的水滴与蒸气达到平衡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试求水滴的 内外压力差及水滴的饱和蒸气压. 已知已知25 时水的表面张力 为时水的表面张力 为71.97103Nm1, 体积质量体积质量(密度密度)为为0.9971gcm 3, 蒸气压为蒸气 压为 3.168 kPa,摩尔质量为摩尔质量为18.02 gmol 1. P

6、a109 .143 m101mN1097.71223 613 = = =rp 363311131r10049. 12lnm101cmkg109971. 0K15.298molKJ314. 8molkg1002.18mN31097.712= = rRTMpp 例例3kPa173. 3r=p001. 1r= =pp00-5-6420时时, 汞的表面张力为汞的表面张力为 483103 Nm 1, 体积质量体积质量 (密度密度) 为为13.5510 3kgm3. 把内直径为把内直径为 103 m的玻璃管垂直插入汞中的玻璃管垂直 插入汞中, 管内汞液面会降低多少管内汞液面会降低多少?已知汞与玻璃的接触角

7、为已知汞与玻璃的接触角为 180, 重力加速度重力加速度 g = 9.81 m s2. 20时时, 汞的表面张力为汞的表面张力为 483103 Nm 1, 体积质量体积质量 (密度密度) 为为13.5510 3kgm3. 把内直径为把内直径为 103 m的玻璃管垂直插入汞中的玻璃管垂直 插入汞中, 管内汞液面会降低多少管内汞液面会降低多少?已知汞与玻璃的接触角为已知汞与玻璃的接触角为 180, 重力加速度重力加速度 g = 9.81 m s2. m0145. 0sm81. 9mkg1055.13m105)1(mN104832cos2233413=grh ghr= =cos2例例4管内汞面会降低

8、管内汞面会降低0.0145 m.00-5-6525时乙醇水溶液的表面张力随乙醇浓度的变化关系为时乙醇水溶液的表面张力随乙醇浓度的变化关系为: /103Nm1= 720.5(c /c?)0.2 (c/c?)2试分别计算乙醇浓度为试分别计算乙醇浓度为0.1moldm3和和0.5moldm3时时, 乙醇 的表面吸附量乙醇 的表面吸附量(c?= 1.0 moldm3)25时乙醇水溶液的表面张力随乙醇浓度的变化关系为时乙醇水溶液的表面张力随乙醇浓度的变化关系为: /103Nm1= 720.5(c /c?)0.2 (c/c?)2试分别计算乙醇浓度为试分别计算乙醇浓度为0.1moldm3和和0.5moldm

9、3时时, 乙醇 的表面吸附量乙醇 的表面吸附量(c?= 1.0 moldm3)由吉布斯溶液等温吸附理论由吉布斯溶液等温吸附理论, 表面吸附量为表面吸附量为:222dd cRTc=例=例52dd c = 0.5 + 0.4( c/c?)103Nm1/mol dm3c = 0.5 moldm 3时时, 2= 60.5109molm2291131332mmol106 .18K298KmolJ314. 8dmmol/mN10)1 . 04 . 05 . 0(dmmol1 . 0 = =+= +=c = 0.1 moldm 3时时,00-5-66用活性炭吸附用活性炭吸附CHCl3时时, 0时的最大吸附量

10、为时的最大吸附量为93.8 dm3kg1. 已知该温度下已知该温度下CHCl3的分压力为的分压力为1.34104Pa时的平 衡吸附量为时的平 衡吸附量为82.5dm 3kg1, 试计算试计算: (1)朗缪尔吸附定温式中的常数朗缪尔吸附定温式中的常数b ; (2)CHCl3分压力为分压力为6.67103Pa 时的平衡吸附量时的平衡吸附量. 用活性炭吸附用活性炭吸附CHCl3时时, 0时的最大吸附量为时的最大吸附量为93.8 dm3kg1. 已知该温度下已知该温度下CHCl3的分压力为的分压力为1.34104Pa时的平 衡吸附量为时的平 衡吸附量为82.5dm 3kg1, 试计算试计算: (1)朗

11、缪尔吸附定温式中的常数朗缪尔吸附定温式中的常数b ; (2)CHCl3分压力为分压力为6.67103Pa 时的平衡吸附量时的平衡吸附量. (1) 设设V和和Vm分别为平衡吸附量和最大吸附量分别为平衡吸附量和最大吸附量, 则则mVV= = bpbpVV+=+=1m例例61331431413kgdm5 .73Pa1067. 6Pa1045. 51Pa1067. 6Pa1045. 5kgdm8 .93)2(=+=+=V144313mPa1045. 5Pa101.34kgdm)5 .828 .93(kgdm5 .82 )(=pVVVb00-5-67在某温度下在某温度下, 铜粉对氢气的吸附为单分子层吸附

12、铜粉对氢气的吸附为单分子层吸附, 其具体 形式为其具体 形式为 /cm3(STP)g1= 1.36p / (0.5Pa+p), 式中式中 是氢在铜粉 上的吸附量是氢在铜粉 上的吸附量, p是氢气的压力是氢气的压力(Pa). 求在该温度下求在该温度下, 表面上吸满单 分子层时的吸附量及表面上吸满单 分子层时的吸附量及1g 铜粉的表面积铜粉的表面积. ( H2分子的截面积分子的截面积 = 1.318 1019m2 )在某温度下在某温度下, 铜粉对氢气的吸附为单分子层吸附铜粉对氢气的吸附为单分子层吸附, 其具体 形式为其具体 形式为 /cm3(STP)g1= 1.36p / (0.5Pa+p), 式

13、中式中 是氢在铜粉 上的吸附量是氢在铜粉 上的吸附量, p是氢气的压力是氢气的压力(Pa). 求在该温度下求在该温度下, 表面上吸满单 分子层时的吸附量及表面上吸满单 分子层时的吸附量及1g 铜粉的表面积铜粉的表面积. ( H2分子的截面积分子的截面积 = 1.318 1019m2 )例例71313gcm36. 1gcmPa 236. 11 + = + =p p将将 = 1.36p / (0.5Pa + p) 变为变为:得比较与式得比较与式 , 1mmVp bVVp+=+= m= 1.36 cm3(STP)g112219123 13333613mgm82. 4m101.318mol106.023 molm1022.4cmm10g1.36cm = = = =A本章完本章完本章完本章完