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1、第13章习题课一、计算题(共14题102分)1.10分(6619)6619293K时，汞的表而张力/=4.85X10,J•m'2,求在此温度及101.325kPa的压力下,将半径R[=1mm的汞滴分散成半径R2=10-5mm的微小汞滴至少需要消耗多少功？RW=-Z(A2-A1)=-/(4^/?12_(才)34兀圧)=_了4兀/?：(1_4兀(乞))7?2=-4.85x10*x4x^x(10_3)2(1-4^x=0.609J2.5分(6624)6624已知水一空气的表面张力在293K时为72.75X10'3Nm?,
2、在303K时为71.18XW3N•m4,请计算298K时，体系的(QS/S4)切，GH/0A)口和CdG/dA)to的值。=1.58xlO_4J./C~1.m_2(公式12.9)仞(述、_,dy._(71.18-72.75)x1()—3'：杰九_(茹)皿-303—293(瓠,。=X298K)=y(293K)+(轨，(298-293)=72.75x10」+(-1.58xl0_,)(298-293)=0.07197丿血°=71.97xlO~3J./?2_2=0.07197-298x(-1.58xIO-4.in2)(公
3、式12」1)=0.11899丿加1.10分(6640)6640将5g高分散、表面覆盖薄水层的固体粉末，投入同温度的水中，25°C时测定放击热量为165.2J。求此固体粉末的比表面久。已知25°C时，水的表面张力/=0.07197N-温度系数为-1.49X104N•m'5(0.07197-298x(-1.49x1(T4))*4.10分(6686)6686在373K时，水的饱和蒸气压为101.3kPa,表面张力了为0.0580N•m'1,在373K条件下，水小有一个含有50个气态水分子的蒸气泡，试求泡内水的饱和蒸气压
4、(373K时,水的密度p=0.950X103kg•m_3)oAPT——x8.314x373解：气》他体积：V丄余=—=:=2.54x10—24•Kdo热效应：Qp二AsxmxH加(了一八乔)“283.9M.gTA)165.25.5分(6687)66871000kg细分散CaSO4颗粒的比表面为3.38X103m2-kg1,它在298K水中的溶解度为18.2mmol•dm",假定其为均一的球体，试计算CaSO4(密度°=2.96X103kg-m'3)颗粒的半径，并从这个样品的溶解度行为计算CaSO4-H2O的界面张
5、力。(298K时，大颗粒CaSO4在水屮的饱和溶液浓度为15.33mmol•dm-3,CaSO4的摩尔质量为136X10_3kg•mol1)解：取1000gCaS04计算142V=-=3.378XKT4/V*=-ttR：P3Vp3n=—=——l=厂羊屈4凤P3-33A=斤4兀疋=x4/rR：=5一4兀・R2pR严心(常规颗粒)»R22/M.11、()P尺2RRT(2/M1_22x136x10」pR22.96x103x3.0x10-7=299.3/)=298x&314xln18.215.33=425.⑻425
6、.18299.3=A2J.m-26.2分(6691)6691在温度为973.2K的熔炉中，液休铝合金的密度为2350kg•mS将一根直径为gXlO'm的耐高温毛细管插入•其中(设液态铝合金能完全润湿管内壁)，可以观察到毛细上升现象。从液体铝合金表面上升到毛细液柱弯月面下的高度为0.186m,毛细管的直径为8X10-4m,试计算铝合金的表面张力。解：根据公式(12.16)2y—=、Pgh=pAlgh=2350x9.8x0.186x4x10-=085?Nm27.5分(6759)6759为使钢液不至从盛液容器底部的透
7、气多孔砖细孔中漏出，钢液在容器中的高度应控制为多少？已知：钢液密度p=7000kg•m-3,/=1.3N•m1,接触角0=150°,透气孔半径lX10_5mo解：容器底部透气多孔砖中的细孔如图所示R—=cos(180-^)R'=Rcos(180-^)2ycos(180—0)Rz2/cos(l80-^)2xl.3xcos(180-150)o“h==t=3.28/?2RpFeg1x10x7000x9.88.5分(6821)6821实验表明有机物稀溶液的表面张力存在下述关系：Y//w=1-0.411lg(l+x/a)是
8、水的表面张力，x是溶液的物质的量分数，d是一有机物的特征常数，对n■戊酸1.7XKT4,计算298K,x=0.01时，从水溶液中吸附到表面上，每个n-戊酸分子所占据的平均面积。/w(298K)=7.2X10*2N-。YY解：/=7w(1-0.41llg(l+—))=冷(1—0」78ln(l+-))aady~dx=(-0.178(1+-)a=7.2xl0"2(-0.1781
