复旦 物理化学 第七章 习题答案

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1、第七章习题解答第5页共5页第七章习题解答1．(1)小球比表面=设r1=10–3m，r2=10–6m倍(2)液滴数个分散前m2分散后m2DA=A2–A1»A2DG=s×DA=0.07288´4p´10–3=9.158´10–4J(3)环境至少做的功–Wr'=DG=9.158´10–4J2．（1）总表面积m2DA=A–Wr'=DG=s×DA=62´10–3´3=0.186J(2)加入表面活性剂–Wr'=DG=s×DA=42´10–3´3=0.126J比原来过程少做功=0.186–0.126=0.060J3．s=7.564´10–2–1.4´10–4t=7.564´1

2、0–2–1.4´10–4´10=7.424´10–2N×m–1–Wr'=DG=s×DA=–7.424´10–2´10–4=–7.424´10–6JJ×K–1JDJDJ4．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：12状态I2s1S+s1212状态IIs1S+s2S12状态III2s2S+s12S(1)当时，若I®II，D这一过程不会自动进行，若I®III，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II®I，D这一过程不会自动进行，若II®III，D这一过程不会自动进行，因此，药粉S只能处于状态II

3、，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，第七章习题解答第5页共5页(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

4、–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。ap左p右左平衡时ap左p右左未平衡时平衡时p左p右bp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

5、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，N9．汞对玻璃完全不润湿，曲率半径r等于毛细管半径，即0.050mm.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：第七章习题解答第5页共5页，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=137.7oC.13．分解压即是CaCO3的饱和蒸气压，根据开尔文公式：pr=139.8kPa.14．(1)(2)c=0.200mol×dm–3时=4.30´10–6mol×m–2(3)当c®¥时，G®G¥，mol×m–2(4)分

6、子横截面==3.079´10–19m215．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=0.0041kg×kg–1时，mol×m–2c=0.0050kg×kg–1时，mol×m–216．弗伦德利希吸附等温式为或lnp2.7286.9758.2519.278–4.075–2.040–1.204–0.7765~lnp线性回归：=0.508lnp–5.4824(r=0.9985，n=4)第七章习题解答第5页共5页17．（1）兰格缪尔吸附等温式为得b=5.448´10–4Pa–1。(2)p=6.67kPa时，=73.56d

7、m3×kg–1。18．兰格缪尔式：弗伦德利希式：p/Pa13332266643999753329p/V´10–8/Pa×m–31.3671.8522.1982.492lnp9.49810.1910.6010.88lnV–9.236–8.846–8.612–8.450p/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=0.087760.13760.22310.30190.392

8、5(kg/m3)0.83