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。