復(fù)旦 物理化學(xué) 第七章 習(xí)題答案.doc
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復(fù)旦 物理化學(xué) 第七章 習(xí)題答案.doc
第七章習(xí)題解答1 (1)小球比表面 = 設(shè)r1 = 103 m, r2 = 106 m 倍(2) 液滴數(shù) 個(gè)分散前m2分散后 m2DA = A2 A1 A2DG = sDA = 0.072884p103 = 9.158104 J(3) 環(huán)境至少做的功 Wr=DG =9.158104 J2(1)總表面積 m2DA=AWr=DG=sDA=621033=0.186 J(2) 加入表面活性劑Wr=DG=s DA=421033=0.126 J比原來(lái)過(guò)程少做功=0.1860.126=0.060 J3 s =7.5641021.4104t=7.5641021.410410=7.424102 Nm1Wr=DG=sDA=7.424102104=7.424106 J JK1 JD JD J4設(shè)藥粉S有2單位面積,它所處的三種可能狀態(tài)及相應(yīng)的表面能見(jiàn)圖:12狀態(tài)I2s1S+s1212狀態(tài)IIs1S+s2S12狀態(tài)III2s2S+s12S (1) 當(dāng)時(shí),若III,D這一過(guò)程不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,若IIII,D這一過(guò)程也不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,因此,藥粉S只能處狀態(tài)I,即分布在液體(1)中。(2) 當(dāng)時(shí),若III,D這一過(guò)程不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,若IIIII,D這一過(guò)程不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行,因此,藥粉S只能處于狀態(tài)II,即分布在液體(1)(2)界面上。5合適的液體應(yīng)符合二個(gè)條件:(1) 浸濕條件s粉s粉液體>0,液體(1)(3)符合,(2) 鋪展條件s表皮s液體s表皮液體>0,液體(2)(3)符合,綜合二個(gè)條件,選擇液體(3)是合適的。6(1)油酸水,計(jì)算鋪展系數(shù):,油酸開(kāi)始能在水面上鋪展,當(dāng)相互飽和后,油酸回縮,由于 s油s油水=(3212)x103>0,則接觸角q <90,油酸回縮成透鏡狀。(2) 水油酸,計(jì)算鋪展系數(shù):水開(kāi)始與終了都不能在油酸表面鋪展,只能以透鏡狀液滴存在。7(1)=q = 113.5o(2) 苯汞,S=s汞s汞苯s苯 = (471.636228.9)103 > 0,鋪展。苯水,S=s水s苯水s苯=(72.832.628.9)103 >0,鋪展。8(1)a 管凹液面,p曲指向液體外,左側(cè)r小,p曲大,使液柱左移,直到中部半徑相同。ap左p右左平衡時(shí)ap左p右左未平衡時(shí)平衡時(shí)p左p右bp左p右左未平衡時(shí)b管凸液面,p曲指向液體內(nèi),左側(cè)r小,p曲大,使液柱右移,直到寬大部半徑相同。未加熱時(shí)p右p左D加熱時(shí)p右p左(2) s 隨溫度的上升而下降,a管右側(cè)加熱,右側(cè)附加壓力(向外)減小,使液柱左移。p左未加熱時(shí)p右p左加熱時(shí)p右D同理,b 管右側(cè)加熱時(shí),使右側(cè)的附加壓力(向內(nèi))減小,液柱右移。(3) 水在玻璃板之間的曲面形狀為凹形柱面, N9汞對(duì)玻璃完全不潤(rùn)濕, 曲率半徑r 等于毛細(xì)管半徑,即0.050 mm. m(下降)10將蒸氣壓高度分布 代入開(kāi)爾文公式,得11根據(jù)開(kāi)爾文公式: ,得 m (個(gè))12氣泡凹液面的附加壓力Pa.氣泡內(nèi)壓力 Pa按克克方程: T2=410.7K=137.7 oC.13分解壓即是CaCO3的飽和蒸氣壓,根據(jù)開(kāi)爾文公式:pr=139.8 kPa.14(1) (2) c=0.200 moldm3時(shí) =4.30106 molm2(3) 當(dāng)c 時(shí),GG, molm2(4) 分子橫截面= 3.0791019 m215觀察s c 數(shù)據(jù),為線性關(guān)系,回歸方程:s =4c+0.07 (r=1.0000,n=3 ),c=0.0041 kgkg1時(shí),molm2c = 0.0050 kgkg1時(shí),molm216弗倫德利希吸附等溫式為 或 ln p2.7286.9758.2519.2784.0752.0401.2040.7765ln p線性回歸: =0.508 ln p5.4824 (r=0.9985,n=4)17(1)蘭格繆爾吸附等溫式為 得 b=5.448104 Pa1。(2) p=6.67 kPa 時(shí),=73.56 dm3kg1。18 蘭格繆爾式:弗倫德利希式:p /Pa13332266643999753329p/V108 /Pam3 1.3671.8522.1982.492ln p9.49810.1910.6010.88ln V9.2368.8468.6128.450p/Vp 的回歸方程為 ,( r=0.9933,n=4 )lnVlnp 的回歸方程為 ,( r=1.0000,n=4 )更適合。19當(dāng)C>>1,ps>>p 時(shí),C1 C, psp ps ,則BET式可簡(jiǎn)化為 令 有 或 即為蘭格繆爾式。20BET 吸附等溫式為=0.087760.13760.22310.30190.3925(kg/m3)0.83241.2631.9052.5993.504線性回歸:=8.6510+0.0434 ( r=0.9985, n=5)m3比表面 = = 5.01105 m2kg121先將數(shù)據(jù)進(jìn)行如下轉(zhuǎn)換: /molkg17.9510.4013.4018.5025.8534.00ln c4.0173.4742.7812.0721.3170.753ln2.07322.34182.59532.91783.25233.5264102 /kgdm30.22640.29810.46270.68111.0371.325ln x/mln c線性回歸得弗倫德利希式:( r=0.9993, n=6 )c線性回歸得蘭格繆爾式:( r=0.9833, n=6 )由相關(guān)系數(shù)推斷,弗倫德利希式更合適。