复旦 物理化学 第七章 习题答案.doc

《复旦 物理化学 第七章 习题答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复旦 物理化学 第七章 习题答案.doc（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

第七章习题解答 1． (1)小球比表面 = 设r1 = 10–3 m， r2 = 10–6 m 倍 (2) 液滴数 个 分散前m2 分散后 m2 DA = A2 –A1 A2 DG = sDA = 0.072884p10–3 = 9.15810–4 J (3) 环境至少做的功 –Wr=DG =9.15810–4 J 2．（1）总表面积 m2 DA=A –Wr=DG=sDA=6210–33=0.186 J (2) 加入表面活性剂–Wr=DG=s DA=4210–33=0.126 J 比原来过程少做功=0.186–0.126=0.060 J 3． s =7.56410–2–1.410–4t=7.56410–2–1.410–410=7.42410–2 Nm–1 –Wr=DG=sDA=–7.42410–210–4=–7.42410–6 J JK–1 J D J D J 4．设药粉S有2单位面积，它所处的三种可能状态及相应的表面能见图： 1 2 状态I 2s1S+s12 1 2 状态II s1S+s2S 1 2 状态III 2s2S+s12S (1) 当时， 若III，D这一过程不会自动进行， 若IIII，D 这一过程也不会自动进行， 因此，药粉S只能处状态I，即分布在液体（1）中。 (2) 当时， 若III，D 这一过程不会自动进行， 若IIIII，D这一过程不会自动进行， 因此，药粉S只能处于状态II，即分布在液体（1）（2）界面上。 5．合适的液体应符合二个条件： (1) 浸湿条件s粉–s粉–液体>0，液体（1）（3）符合， (2) 铺展条件s表皮–s液体–s表皮–液体>0，液体（2）（3）符合， 综合二个条件，选择液体（3）是合适的。 6．（1）油酸水，计算铺展系数： ，油酸开始能在水面上铺展， ，当相互饱和后，油酸回缩， 由于 s油–s油–水=(32–12)x10–3>0，则接触角q <90，油酸回缩成透镜状。 (2) 水油酸，计算铺展系数： 水开始与终了都不能在油酸表面铺展，只能以透镜状液滴存在。 7．（1）= q = 113.5o (2) 苯汞，S=s汞–s汞–苯–s苯 = (471.6–362–28.9)10–3 > 0，铺展。 苯水，S=s水–s苯–水–s苯=（72.8–32.6–28.9）10–3 >0，铺展。 8．（1）a 管凹液面，p曲指向液体外，左侧r小，p曲大，使液柱左移，直到中部半径相同。 a p左 p右左 平衡时 a p左 p右左 未平衡时 平衡时 p左 p右 b p左 p右左 未平衡时 b管凸液面，p曲指向液体内，左侧r小，p曲大，使液柱右移，直到宽大部半径相同。 未加热时 p右 p左 D 加热时 p右 p左 (2) s 随温度的上升而下降，a管右侧加热，右侧附加压力（向外）减小，使液柱左移。 p左 未加热时 p右 p左 加热时 p右 D 同理，b 管右侧加热时，使右侧的附加压力（向内）减小，液柱右移。 (3) 水在玻璃板之间的曲面形状为凹形柱面， N 9．汞对玻璃完全不润湿， \曲率半径r 等于毛细管半径，即0.050 mm. m (下降) 10．将蒸气压高度分布 代入开尔文公式， 得 11．根据开尔文公式： ，得 m （个） 12．气泡凹液面的附加压力Pa. 气泡内压力 Pa 按克–克方程： T2=410.7K=137.7 oC. 13．分解压即是CaCO3的饱和蒸气压，根据开尔文公式： pr=139.8 kPa. 14．(1) (2) c=0.200 moldm–3时 =4.3010–6 molm–2 (3) 当c 时，GG， molm–2 (4) 分子横截面== 3.07910–19 m2 15．观察s ~c 数据，为线性关系，回归方程：s =–4c+0.07 (r=1.0000，n=3 ) ， c=0.0041 kgkg–1时，molm–2 c = 0.0050 kgkg–1时，molm–2 16．弗伦德利希吸附等温式为 或 ln p 2.728 6.975 8.251 9.278 –4.075 –2.040 –1.204 –0.7765 ~ln p线性回归： =0.508 ln p–5.4824 (r=0.9985，n=4) 17．（1）兰格缪尔吸附等温式为 得 b=5.44810–4 Pa–1。 (2) p=6.67 kPa 时， =73.56 dm3kg–1。 18． 兰格缪尔式： 弗伦德利希式： p /Pa 13332 26664 39997 53329 p/V10–8 /Pam–3 1.367 1.852 2.198 2.492 ln p 9.498 10.19 10.60 10.88 ln V –9.236 –8.846 –8.612 –8.450 p/V~p 的回归方程为 ，( r=0.9933，n=4 ) lnV~lnp 的回归方程为 ，( r=1.0000，n=4 ) 更适合。 19．当C>>1，ps>>p 时，C–1 C， ps–p ps ， 则BET式可简化为 令 有 或 即为兰格缪尔式。 20．BET 吸附等温式为 = 0.08776 0.1376 0.2231 0.3019 0.3925 (kg/m3) 0.8324 1.263 1.905 2.599 3.504 ~线性回归：=8.6510+0.0434 ( r=0.9985, n=5) m3 比表面 = = 5.01105 m2kg–1 21．先将数据进行如下转换： /molkg–1 7.95 10.40 13.40 18.50 25.85 34.00 ln c –4.017 –3.474 –2.781 –2.072 –1.317 –0.753 ln 2.0732 2.3418 2.5953 2.9178 3.2523 3.5264 102 /kgdm–3 0.2264 0.2981 0.4627 0.6811 1.037 1.325 ln x/m~ln c线性回归得弗伦德利希式： ( r=0.9993， n=6 ) ~c线性回归得兰格缪尔式： ( r=0.9833， n=6 ) 由相关系数推断，弗伦德利希式更合适。