復(fù)旦 物理化學(xué) 第七章 習(xí)題答案.doc

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第七章習(xí)題解答 1． (1)小球比表面 = 設(shè)r1 = 10–3 m， r2 = 10–6 m 倍 (2) 液滴數(shù) 個(gè) 分散前m2 分散后 m2 DA = A2 –A1 A2 DG = sDA = 0.072884p10–3 = 9.15810–4 J (3) 環(huán)境至少做的功 –Wr=DG =9.15810–4 J 2．（1）總表面積 m2 DA=A –Wr=DG=sDA=6210–33=0.186 J (2) 加入表面活性劑–Wr=DG=s DA=4210–33=0.126 J 比原來(lái)過程少做功=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．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)的表面能見圖： 1 2 狀態(tài)I 2s1S+s12 1 2 狀態(tài)II s1S+s2S 1 2 狀態(tài)III 2s2S+s12S (1) 當(dāng)時(shí)， 若III，D這一過程不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行， 若IIII，D 這一過程也不會(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 這一過程不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行， 若IIIII，D這一過程不會(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=(32–12)x10–3>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 = (471.6–362–28.9)10–3 > 0，鋪展。 苯水，S=s水–s苯–水–s苯=（72.8–32.6–28.9）10–3 >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。 a p左 p右左 平衡時(shí) a p左 p右左 未平衡時(shí) 平衡時(shí) p左 p右 b p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， N 9．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 代入開爾文公式， 得 11．根據(jù)開爾文公式： ，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)開爾文公式： pr=139.8 kPa. 14．(1) (2) c=0.200 moldm–3時(shí) =4.3010–6 molm–2 (3) 當(dāng)c 時(shí)，GG， molm–2 (4) 分子橫截面== 3.07910–19 m2 15．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 kgkg–1時(shí)，molm–2 c = 0.0050 kgkg–1時(shí)，molm–2 16．弗倫德利希吸附等溫式為 或 ln p 2.728 6.975 8.251 9.278 –4.075 –2.040 –1.204 –0.7765 ~ln p線性回歸： =0.508 ln p–5.4824 (r=0.9985，n=4) 17．（1）蘭格繆爾吸附等溫式為 得 b=5.44810–4 Pa–1。 (2) p=6.67 kPa 時(shí)， =73.56 dm3kg–1。 18． 蘭格繆爾式： 弗倫德利希式： 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 的回歸方程為 ，( r=0.9933，n=4 ) lnV~lnp 的回歸方程為 ，( r=1.0000，n=4 ) 更適合。 19．當(dāng)C>>1，ps>>p 時(shí)，C–1 C， ps–p ps ， 則BET式可簡(jiǎn)化為 令 有 或 即為蘭格繆爾式。 20．BET 吸附等溫式為 = 0.08776 0.1376 0.2231 0.3019 0.3925 (kg/m3) 0.8324 1.263 1.905 2.599 3.504 ~線性回歸：=8.6510+0.0434 ( r=0.9985, n=5) m3 比表面 = = 5.01105 m2kg–1 21．先將數(shù)據(jù)進(jìn)行如下轉(zhuǎn)換： /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。