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1、.word可編輯.1．請(qǐng)看下面的動(dòng)畫，試解釋為什么自由液滴或氣泡（即不受外加力場(chǎng)影響時(shí)）通常都呈球型？答：若自由液滴或氣泡呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，如附圖所示：則在曲面上的不同部位，曲面的彎曲方向及曲率各不相同，產(chǎn)生的附加壓力的方向和大小也不同。在凸面處附加壓力指向液滴內(nèi)部，而凹面處附加壓力的指向則相反，這種不平衡力必迫使液滴自動(dòng)調(diào)整形狀，最終呈現(xiàn)球型。因?yàn)橹挥谐尸F(xiàn)球型，球面的各點(diǎn)曲率才相同，各處的附加壓力也相同，液滴或氣泡才會(huì)穩(wěn)定存在。2.水的表面張力與溫度的關(guān)系為γ/10-3N·m-1=75.64-0.14（t/℃）今將10k
2、g純水在303K及101325Pa條件下定溫定壓可逆分散成半徑r=10-8m的球型霧滴，計(jì)算：???（1）環(huán)境所消耗的非體積功；???（2）小霧滴的飽和蒸氣壓；???（3）該霧滴所受的附加壓力。（已知303K，101325時(shí)，水的體積質(zhì)量（密度）為995kg·m-3，不考慮分散度對(duì)水的表面張力的影響）。.專業(yè).專注..word可編輯.答：：（1）本題非體積功即表面功設(shè)霧滴半徑為r，個(gè)數(shù)為N，則總表面積As為???所以=215kJ???（2）依據(jù)開爾文公式???所以???????（3）根據(jù)楊--拉普拉斯公式???????3
3、.20℃時(shí)，苯的蒸氣結(jié)成霧，霧滴（球型）半徑r=10-6m，20℃時(shí)苯表面張力γ=28.9×10-3N·m-1，體積質(zhì)量ρB=879kg·m-3，苯的正常沸點(diǎn)為80.1℃，摩爾汽化焓ΔvapHm=33.9kJ·mol-1，且可視為常數(shù)。計(jì)算20℃時(shí)苯霧滴的飽和蒸氣壓。.專業(yè).專注..word可編輯.解：設(shè)20℃時(shí)，苯為平液面時(shí)的蒸氣壓為P0，正常沸點(diǎn)時(shí)的大氣壓力為101325Pa，則由克-克方程式得：將和R值分別代入上式，求出：???設(shè)20℃時(shí)，半徑的霧滴表面的蒸氣壓為，依據(jù)開爾文方程得：???所以所以4.鋼包（盛鋼水的
4、桶）底部有一透氣磚，透過透氣磚可以向鋼包內(nèi)吹入惰性氣體氬氣，以趕走包內(nèi)的氧氣凈化鋼水。為了在不吹A(chǔ)r時(shí)鋼水不從透氣磚中漏出來，求透氣磚的最大半徑為多少？（已知鋼水深2m，密度ρ=7000kg·m-3，表面張力γ=1300×10-3N·m-1，重力常數(shù)g=9.8m·s-2，鋼水與孔壁的接觸角θ=150o。解：???當(dāng)向上的附加壓力Δp與向下的重力PG相等時(shí)，鋼水穩(wěn)定不動(dòng)，不會(huì)漏出，???所以，本題應(yīng)有Δp≥PG。???????依據(jù)Laplace方程：.專業(yè).專注..word可編輯.∴∴5.氧化鋁瓷件上需要披銀，當(dāng)燒到100
5、0℃時(shí)，液態(tài)銀能否潤(rùn)濕氧化鋁瓷件表面？已知1000℃時(shí)，γ[Al2O3(s/g)]=1×10-3Nm-1；γ[Ag(l/g)]=0.92×10-3Nm-1；γ[Ag(l)/Al2O3(s)]=1.77×10-3Nm-1。解：?方法一???????????????根據(jù)楊方程：??????????????????????所以?不潤(rùn)濕。.專業(yè).專注..word可編輯.???????????????方法二???????????計(jì)算鋪展系數(shù)?????????????????????????????所以?不潤(rùn)濕6.某表面活性劑的稀溶
6、液，表面張力隨物質(zhì)的量濃度的增加而線性降低，當(dāng)表面活性劑的物質(zhì)的量濃度為10-1molm-3時(shí)，表面張力下降了3×10-3Nm-1，計(jì)算表面過剩物質(zhì)的量ΓB（設(shè)溫度為25℃）。解：因?yàn)槭窍∪芤?，則：???7.用活性炭吸附CHCl3時(shí),0℃時(shí)最大吸附量(蓋滿一層)為98.8dm3kg-1。已知該溫度下CHCl3的分壓為1.34×103Pa時(shí)的平衡吸附量為82.5dm3kg-1，試計(jì)算：???（1）蘭繆爾吸附定溫式中的常數(shù)a；???（2）0℃，CHCl3分壓為6.67×103Pa下的吸附平衡時(shí)每kg吸附劑吸附氣體的體積。解：
7、（1）設(shè)V和V∞分別為0℃時(shí)，平衡吸附和覆蓋滿一層時(shí)，氣體的體積，則：.專業(yè).專注..word可編輯.???（2）???????8.請(qǐng)導(dǎo)出A，B兩種吸附質(zhì)在同一表面上混合吸附時(shí)的吸附等溫式（設(shè)都符合蘭繆爾吸附）。解：因?yàn)锳、B兩種粒子在同一表面上吸附，而且各占一個(gè)吸附中心，所以：???A的吸附速率：???式中，—吸附質(zhì)A的吸附速率系數(shù)；—吸附質(zhì)A在氣相中的分壓；—吸附質(zhì)A在表面上的覆蓋度；—吸附質(zhì)B在表面上的覆蓋度。???令為吸附質(zhì)A的解吸速率系數(shù)，則A的解吸速率為當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí)????????????????????
8、???????則???????????????????????????????????兩邊同除以，且令則??????????????????????????????????????????????（a）.專業(yè).專注..word可編輯.同理得到??????????????????????????????????????
