1、1第八章8-1、在 293.15K 及 101.325kPa 下，把半径为 1103m 的汞滴分散成半径为 110-9m 的小汞滴，试求此过程系统的表面吉布斯函数变 。已知 293.15K 汞的表面张力为G0.470Nm1。解： dAGJ6 23291209.5 )104104(7.)( 8-2、293.15K 时，乙醚水、乙醚汞及水汞的界面张力分别为 0.0107、0.379 及0.375Nm1，若在乙醚与汞的界面上滴一滴水，试求其润湿角。解：根据杨氏方程 378.01.53790),(/cos glls05.68即润湿角为8-3、293.15K 时，水的饱和蒸气压为 2.337kPa，密度
2、为 998.3kgm3，表面张力为72.75103Nm1，试求半径为 109m 的小水滴在 293.15K 时的饱和蒸气压为若干？解：对于小液滴 0r利用开尔文公式 rMpRTr2ln kPar 863.)15.2934.810.90752exp(37.)ex( 98-4、已知 100时水的表面张力 ， ，试计算358mN1*vapmolJH在 101325Pa 下，在水中产生半径为 5107m 的水蒸气泡所需的温度。解：由拉普拉斯方程 573106.2109.82rp95根据克劳休斯克拉贝龙方程 )(ln1rmvaprTRH3104.2 1032569ln4.85.37lnTvapr2Tr=
3、411K8-5、在 20，将半径 ，完全被水润湿 的毛细管插入水中，m102.4r )1(cos试求管内水面上升的高度。解：根据液体在毛细管内上升高度公式 gRhB 124.02.1893.75cos28-6、在正常沸点时，水中含有直径为 0.01mm 的空气泡，问需过热多少度才能使这样的水开始沸腾？已知水在 100时的表面张力为 0.0589Nm1，摩尔汽化焓。1*molkJ67.40mvapH解：由拉普拉斯方程 453106.2109.82r85pr根据克劳休斯克拉贝龙方程 )1(lnrmvaprTRH310672. 1032548ln67.5.3lnTvaprTr=379.19Kt=T
4、r-373.15=379.19-373.15=68-7、20时，水的表面张力为 0.0727Nm1，水银的表面张力为 0.483Nm1，水银和水的界面张力为 0.415Nm1。请分别用 角及铺展系数 s 的计算结果判断：(1) 水能否在水银表面上铺展？(2) 水银能否在水面上铺展？解：1) 根据杨氏方程 19354.072.14830),(/cos glls90水能否在水银表面上铺2) 根据铺展系数 s 的定义 08253.4.015.072. )/()/()/( 水 银水 银 水水 glgdef3所以不能在水面上铺展8-8、已知在 273.15K 时，用活性炭吸附 CHCl3，其饱和吸附量为
5、 93.8dm3kg1，若CHCl3 的分压力为 13.375kPa，其平衡吸附量为 82.5dm3kg1。求：(1) 兰格缪尔吸附等温式中的 b 值；(2) CHCl3 的分压为 6.6672kPa 时，平衡吸附量为若干？解：1) 兰格缪尔吸附等温式 pbp1 1549.037.1)5.8293()( kPa2) 3.8.6.4.01;gdmbp8-9、在 77.2K 时，用微球型硅酸铝催化剂吸附 N2 气。在不同的平衡压力下，测得每千克催化剂吸附的 N2 气在标准状况下的体积数据如下：p/kPa 8.6993 13.639 22.112 29.924 38.910V/(dm2kg1) 11
6、5.58 126.3 150.69 166.38 184.42已知 77.2K 时 N2 的饱和蒸气压为 99.125kPa，每个 N2 分子的截面积 。201.6mAm试用 BET 公式计算该催化剂的比表面。解：由 BET 多分子层吸附等温式*1)( pCVpV单单可知欲求 V 单 需要由题数据算出 和 的值作图求得)(现列表如下 *p0.0878 0.1376 0.2231 0.3019 0.3925)(V0.832 1.263 1.905 2.599 3.504拟合得：y=8.654x+0.0425150.42.065.81斜 率截 距1252023.0 1.6.6.)( kgmLSTP
7、VA4y = 8.654x + 0.0425R2 = 0.99700.511.522.533.540 0.2 0.4 0.6系 列 1线 性 (系 列 1)8-10、298.15K 时，将少量的某表面活性物质溶解在水中，当溶液的表面吸附达到平衡后，实验测得该溶液的浓度为 。用一很薄的刀片快速地刮去已知面积的该溶3mol20.液的表面薄层，测得在表面薄层中活性物质的吸附量为 。已知 298.15K 时纯26mol103水的表面张力为 。假设在很稀的浓度范围内，溶液的表面张力与溶液的浓度13N072呈线性关系，试计算上述溶液的表面张力。解： dcRT 126.107.32.01598314. mo
8、lN由已知 与 c 成线性关系 132300 .56.4.7.7)( cd溶液得表面张力为 64.56103 N.m-18-11、某溶胶中粒子的平均直径为 ，假设此溶胶的粘度和纯水相同，25时，m10428，试计算 25 时在 1 秒内由于布朗运动，粒子沿 x 轴方向的平均位移。sPa01.解：根据布朗运动的公式 mrLRTtx5 2/18232/104. )041.00.659.()3( 8-12、有一金溶胶，胶粒半径为 ，在重力场中达沉降平衡后，在某一高度处m18单位体积中有 166 个粒子，试计算比该高度低 104m 处的体积粒子数为多少?(已知金的体积质量 ，介质的体积质量为 。 )3
9、kg9B 3kg0解：由系统中体积粒子数的高度分布公式 RThgLrnB1)()(4l 20312515.29834.)10( 102.68930)(6ln 382 27m8-13、NaNO 3，Mg(NO 3)2，Al(NO 3)3对 AgI 水溶胶的聚沉值分别为 ，3dmol140， ，试判断该溶胶是正溶胶还是负溶胶？dmol60.2 d0.6ol解：由聚沉值的大小可以知道聚沉能力由小到大为 NaNO3，Mg(NO 3)2，Al(NO 3)3。由于聚沉能力主要决定于与胶粒相反电荷的离子的价数，所以本题中对 AgI水溶胶起主要作用的是 Na+,Mg2+,Al3+这些阳离子，所以该溶胶是负溶胶
10、。8-14、在三支各盛有 Fe(OH)3溶胶的试管中，分别加入 的2dmol10 32dm10.4NaCl 溶液； 的 Na2SO4溶液； 的3d.50ol 35. 3d.05ol 57NaPO4溶液，溶胶开始发生聚沉。试计算各电解质的聚沉值，比较它们的m聚沉能力。制备上述 Fe(OH)3溶胶时，是用稍过量的 FeCl3与 H2O 作用制成的，写出其胶团的结构式，解：各电解质的聚沉能力为：NaCl: 3322 .109.10.45. dmolNa2SO4: 54.1. lNaPO4: 3622 .1037.105.7. dol它们的聚沉能力由小到大依次为 NaCl， Na 2SO4 ，NaPO 4。FeCl3为稳定剂，固体表面吸附的是 Fe3+,Cl-为反离子胶团的结构为： xCllxnFeOHem3)(3)(3
