大学物理液体的表面现象

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大学物理化学表面现象:模拟试卷B

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物理化学第十二章模拟试卷B

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分

气体在固体表面上发生吸附过程,Gibbs函数如何变化? ( ) (A) ?G> 0 (B) ?G< 0 (C) ?G= 0 (D) ?G≤ 0

2. 2 分

乙醇水溶液表面张力 ? = (72 - 0.5a + 0.2a2)N·m-1,若表面超额 ? > 0,

则活度: ( ) (A) a > 1.25

物理化学,表面现象习题

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第七章 表面现象习题

1. 在293K时,把半径为10-3 m的水滴分散成半径为10-6 m小水滴,问比表面增加了多少

倍?表面吉布斯能增加了多少?完成该变化时,环境至少需做功多少?已知293K时水的表面张力为0.07288 N/m. 解:

(1)as?A球V球=4?r433as,2?as,1as,1?10?62?33r?r?310310?3?103?3

44?33?639?[?(10)]/[?(10)]?10个V233?62?32?32?3?4(2)分散后液滴数n?9V1?A=A2?A1?10?4?(10)?4?(10)?4??10m?G???A?0.07288?4??10(3)W???G??9.158?10?4?9.158?10JJ

2. 将10-6 m3油分散到盛有水的烧杯内,形成半径为10-6 m的粒子的乳状液。设油水间界面张力为62×10 N/m,求分散过程所需的功为多少?所增加的表面自由能为多少?如果加入微量的表面活性剂之后,再进行分散,这是油水界面张力下降到42×10-3 N/m。问此分散过程所需的功比原来过程减少多少? 解:

(1)A2?V1V2A单个乳状油滴=1043(2)?G??W=-0.186J(3)加入表面活性剂后,所需

大学物理D-01液体的表面性质

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专业班级: 学号: 姓名: 成绩:

《大学物理D》 练习一 液体的表面性质

一、填空题

1.1.1 某小朋友在吹肥皂泡的娱乐中,恰好吹成一个直径为2.00cm的肥皂泡,若在此环境下,肥皂液的表面张力系数为0.025N/m,则此时肥皂泡内外压强差为 Pa。

1.1.2当液体与固体接触时,通常把接触角??90?作为液体是否润湿固体的的界限,当??90?,称为液体 固体,如汞在玻璃表面;当??90?时,称为液体 固体,如水在洁净的玻璃表面。

1.1.3将一根管径很小的管子插入液体中,润湿管壁的液体在细管里升高,不润湿管壁的液体在细管里下降的现象,称为毛细现象;将毛细管插入液体,当液体润湿管壁时,管内液面上升为 形;当液体不能润湿管壁时,接触角大于90?,管内液面下降为 形。 二、选择题

1.2.1.如图所示:在一连通管两端吹两半径不同的肥皂泡A、B,已知RA>R.B, 开通活塞,将出现的现象为?( ) (A)A和B均无变化; (B)A变大,B变小; (

第七章 表面现象

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表面现象

第七章 表面现象

一、表面现象

表面现象是研究具有巨大表面系统的物理化学。由于系统的表面层分子和相内部分子的处境不同,引起了表面的特殊物理化学性质,表现出各种表面现象。 1. 比表面吉布斯函数和表面张力 (1)比表面吉布斯函数

??G? ?????A???s?T,P,n物理意义:定温定压及组成一定的条件下,每增加单位表面积使系统增加的吉布斯函数;它的含义是,系统单位面积表面层分子比同量的相内分子超出的吉布斯函数。

(2)沿着与表面相切的方向垂直作用于表面上任意单位长度线段上的表面紧缩张力,

称为表面张力。

??F 2l它平行于水平液面,在边界上指向液体内部。

(3)比表面吉布斯函数和表面张力的数值相等,量纲相同,物理意义不同。 (4)表面张力与温度的关系

??S????????? ????A??T??A,p,nB?s?T,p,nB2.润湿

(1)根据接触角来判断液体对固体的润湿能力: θ<90o,润湿;θ=0o,完全润湿;θ>90o,不润湿;θ=180o完全不润湿。 (2)根据杨氏方程

?g?s??l?s cos???g?l3.弯曲液面现象

(1)附加压力——拉普拉斯方程

?p?其方向总是指向曲率中心

(2)微小液滴的蒸气压——开尔文公式

2? rpr2?M? pR

第七章 表面现象

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表面现象

第七章 表面现象

一、表面现象

表面现象是研究具有巨大表面系统的物理化学。由于系统的表面层分子和相内部分子的处境不同,引起了表面的特殊物理化学性质,表现出各种表面现象。 1. 比表面吉布斯函数和表面张力 (1)比表面吉布斯函数

??G? ?????A???s?T,P,n物理意义:定温定压及组成一定的条件下,每增加单位表面积使系统增加的吉布斯函数;它的含义是,系统单位面积表面层分子比同量的相内分子超出的吉布斯函数。

(2)沿着与表面相切的方向垂直作用于表面上任意单位长度线段上的表面紧缩张力,

称为表面张力。

??F 2l它平行于水平液面,在边界上指向液体内部。

(3)比表面吉布斯函数和表面张力的数值相等,量纲相同,物理意义不同。 (4)表面张力与温度的关系

??S????????? ????A??T??A,p,nB?s?T,p,nB2.润湿

(1)根据接触角来判断液体对固体的润湿能力: θ<90o,润湿;θ=0o,完全润湿;θ>90o,不润湿;θ=180o完全不润湿。 (2)根据杨氏方程

?g?s??l?s cos???g?l3.弯曲液面现象

(1)附加压力——拉普拉斯方程

?p?其方向总是指向曲率中心

(2)微小液滴的蒸气压——开尔文公式

2? rpr2?M? pR

第七章表面现象练习题

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第十章界面现象练习题

一、是非题(对的画√错的画×)

1、液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。( ) 2、液体的表面张力的方向总是与液面垂直。( ) 3、分子间力越大的物体其表面张力也越大。( )

4、垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管,当在管中上升平衡液面外加热时,水柱会上升。( )

5、在相同温度下,纯汞在玻璃毛细管中呈凸液面,所以与之平衡的饱和蒸气压必大于其平液面的蒸汽压。( )

6、溶液表面张力总是随溶液的浓度增大而减小。( )

7、某水溶液发生负吸附后,在干净的毛细管中的上升高度比纯水在该毛细管中上升的高度低。( )

8、通常物理吸附的速率较小,而化学吸附的速率较大。( ) 9、兰格缪尔等温吸附理论只适用于单分子层吸附。( )

10、临界胶束浓度(CMC)越小的表面活性剂,其活性越高。( ) 11、物理吸附无选择性。( )

12、纯水、盐水、皂液相比,其表面张力的排列顺序是:γ(盐水)?γ(纯水)?γ(皂液)。( )

13、在相同温度与外压力下,水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面,故管中饱和蒸气压应小于水平液面的蒸气压力。( )

14、朗缪尔吸附的理论假设之一是吸附剂固

物理化学表面现象练习题(含答案及详细讲解)

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物理化学表面现象练习题

一、判断题:

1.只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象,所以系统表面增大是表面张力产生 的原因。

2.对大多数系统来讲,当温度升高时,表面张力下降。

3.比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下,当组成不变时可逆地增大单位表面积时,系 统所增加的吉布斯函数,表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。 所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个毫无联系的概念。

4.恒温、恒压下,凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。

5.过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很低的表面吉布斯自由能。 6.液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。 7.单分子层吸附只能是化学吸附,多分子层吸附只能是物理吸附。

8.产生物理吸附的力是范德华力,作用较弱,因而吸附速度慢,不易达到平衡。

9.在吉布斯吸附等温式中,Γ为溶质的吸附量,它随溶质(表面活性物质)的加入量的增 加而增加,并且当溶质达饱和时,Γ达到极大值。。

10.由于溶质在溶液的表面产生吸附,所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的

浓度。

11.表面活性物质是指那些加入到溶液中,可以降低溶液表面张力的物质。

二、 单选题:

1.下列叙述不正确的是:

第三章_表面现象与表面活性剂

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第三章表面现象与表面活性剂

表面张力?

泡泡是由于水的表面张力而形成的。这种张力 是物体受到拉力作用时,存在于其内部而垂直 于两相邻部分接触面上的相互牵引力。水面的 水分子间的相互吸引力比水分子于与空气之间 的吸引力强。这些水分子就像被黏在一起一样。 但如果水分子之间过度黏合在一起,泡泡就不 易形成了。肥皂“打破”了水的表面张力,它 把表面张力降低到只有通常状况下的1/3,而 这正是吹泡泡所需的最佳张力。

肥皂就是表

面活性剂?

表面活性剂是指那些含有固定的亲水

亲油基团,具有很强表面活性、能使 液体的表面张力显著下降的物质。

非极性

极性

表面活性剂的分类根据分子组成特点和极性基团的解离性质

:

(1)、阴离子表面活性剂 起表面活性作用的部分是阴离子。 1)、肥皂类: ①通式:(RCOO)n-Mn+脂肪酸盐 ④应用:具有一定的刺激性,只供外用。

(1)、阴离子表面活性剂

2)、硫酸化物:①通式:R· O· SO3-M+ ②硫酸化蓖麻油(土耳其红油);月桂醇硫酸 钠(十二烷基硫酸钠) 。 ③应用:有一定刺激性,主要用于外用软膏 的乳化剂。

第八章 表面现象与分散系统

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由深入浅讲述物理化学表面现象一章,很容易理解

由深入浅讲述物理化学表面现象一章,很容易理解

§8.1 表面自由能与表面张力Surface free energy and surface tension

一、表面自由能,比表面能

二、表面张力 三、影响表面张力的因素 四、表面热力学

G A T , Pdef

(dG)T,p = dA

五、表面自由能(巨大表面系统)

由深入浅讲述物理化学表面现象一章,很容易理解

表面功:- Wr’ = dA单组分密闭系统: dG = -SdT + Vdp - Wr’ 在等温等压条件下: (dG)T,p = - Wr’ = dA 表面功:可逆扩大表面积所做的功 - Wr’ = dA= (dG)T,p

由深入浅讲述物理化学表面现象一章,很容易理解

一、表面自由能,比表面能

G ----比表面能 A T , Pdef

单位:J m-2

物理意义:①从定义式看,定温定压下,可逆增加单位表面积引

起系统自由能的增量即为比表面能。

由深入浅讲述物理化学表面现象一章,很容易理解

的物理意义:蒸气相

液相

从图上可看出 液相内的分子所受作用力之合 力为零; 液表面分子所受作

第六章 表面现象与胶体化学

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第六章 表面现象与胶体化学

一 内容提要

在表面化学中,表面张力是最重要的概念。表面张力是其他一切表面现象产生的根源。将热力学四个基本方程应用与表面化学,得到了表面化学的热力学基本方程。根据基本方程给出了表面张力的热力学定义,讨论了温度、压力对表面张力的影响,和由于表面积改变引起的热力学函数改变量计算的依据。Young-laplace方程、Kelvin方程、Gibbs吸附等温方程和Young方程是界面化学重要的方程。其中关于附加压力的Young-laplace方程是基础,Kelvin方程是Young-laplace方程的具体应用。Kelvin方程是亚稳态平衡的理论基础。Gibbs吸附特指溶液吸附,涉及到表面活性物质和非表面活性物质、以及表面活性剂的基础知识。Young方程描述了液体在固体表面的润湿过程。胶体具有特有的分散度、巨大的表面能和超微不均匀性,属于热力学不稳定系统。胶体的光学性质、动力性质和电学性质,本质上都源于胶体的基本特征。丁达尔效应、扩散定律、电动现象是胶体化学核心内容。大分子溶液具有胶体的特性,但属于热力学稳定系统。聚合物的摩尔质量是表征大分子的重要参数。唐南平衡奠定了用渗透压法测定带电高聚物摩尔质量基础。

二 主要概念和