第十章 界面现象
10.1
(1) 解：常见的亚稳状态有：过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液。
在蒸汽冷凝、液体凝固、沸腾及溶液结晶等过程中，由于要从无到有生成新相，故而最初生
成的 新相极为困难。由于新相难以生成，进而会产生过饱和蒸汽、过冷或过热液体，以及过饱和溶液等。
对于过饱和溶液来说，当蒸汽当中含有灰尘存在或容器内表面粗糙时，这些物质可以成为蒸汽的凝
结中心，使液滴核心易于生成及长大，在蒸汽的过饱和程度较小的情况下，蒸汽就可以凝结。 对过热液体来说，为了防止过热现象，常在液体中加一些素烧瓷片或毛细管物质，因为这些多孔性
物质的孔中储存有气体，因而绕过了产生极微少气泡的困难阶段，使液体的过热程度大大降低。
对于过冷液体来说，在过冷液体中加入小晶体作为新相种子，则使液体迅速凝固成晶体。 对于过饱和溶液来说，投入小晶体作为新相种子的方法，防止溶液过饱和程度过高，从而获得较大
颗粒的晶体。
(2) 解：小球消失，大球增大。在温度一定下，液滴越小，饱和蒸汽压越大。所以小球不断挥发。冷
凝凝结
在大球上，形成一个体积比原小球与大球体积之和稍大的球。
(3) 解：气泡形状为半球形，由于重力作用，与水面相碰撞，气体钻到雨滴内，内部气体形成的压力
p =pΟ?4?2?Ο,中间液膜p =p?，所以形成半球形，且液体不断挥发，气泡爆裂。 rr(4) 解：本质区别：吸附剂与吸附质作用不同。
物理吸附：吸附剂与吸附质分子间以范德华引力相互作用。
化学吸附：吸附剂与吸附质分子间发生化学反应，以化学键相结合。
(4) 解：吸附是一个自发过程，在吸附过程中，气体分子由三维空间被吸附到二维表面，自由度减少
了，分
子的平动受到了限制，所以吸附过程是熵减少的过程。ΔG=ΔH–TΔS，吸附过程的ΔH应为负
值，所以物理吸附是吸热过程。
43?R?333??=1018 1?10R10.2 解：N = 3=3=
43R1?1?10?9?3?R13 As=
4?R12=
24??????3??2=
1.256?10?5m2
2218?9=12.56m As，1=N?4?R1=10?4?3.14?10?? ΔT,pG?表面? = r?(As，1–As)=0.47?(12.56–1.256?10) = 5.903J
?5rs?rls0.379?0.375??68.0510.3 解：cos?== =
0.0107rlprpr2?M2?72.75?10?3?18?10310.4 解：RTln= ln== 1.076
p?rp998.3?10?9?8.314?293.15pr = 2.93 pr= 2.93?2.337 = 6.847kPa ppr2?Mpr2?Mpr2?1210?10?3?1000?10?310.5 解：RTln= ln ???ln?9p?rp?rRT3900?30?10?8.314?773.15101.325 pr= 2530.339Pa
2?2?58.85?10?3N?m?1?10177?103kPa 10.6解：?P?=?6r0.1?10m
1
10.7解：
?p??gh?p?p大气??油gh?h?p大气??油gh???g
?玻璃??谁-玻璃??owcos?
10.8解;?????????cos?
?p??ghr1?3?2610.9解:m-1 2??????gh??0.235?10?9.8?2.56?10?10=23.3mN·
22?p?r10.10解: S??Hg??Hg?H2O??H2O??483?72.8?375?mN?m?1
S??H2O??H2O?Hg??Hg??72.8?483?375?mN?m?1
10.11 解：对Va?kpn 取对数，可得 lgVa?lgk?nlgp
以lgVa对lgp作图，可得一直线，由直线斜率和截距可求出n和k lgp –0.1412 0.1163 0.2363 0.4621 0.5945 0.8767 algV 1.0086 1.1673 1.238 1.3747 1.4533 1.6222 1.7x101.6x101.5x101.4x10a1.0044 1.6998 0000lgV1.3x101.2x101.1x101.0x100000-0.20.00.20.40.60.81.0lgp10.11题
（舍掉第二、三点）
斜率即n=0.6029 截距即lgk=1.09477 k=12.43
an10.12解：对n?kc取对数得 lgna=lgk+nlgc 以lgna对lgc作图。
lgc –2.55 –2.21 –1.59 –1.30 –0.92 algn –0.570 –0.450 –0.200 –0.110 –0.083 4.0x10-1
–0.55 –0.190 –0.13 –0.340 2.0x10-10.0lgna-2.0x10-1-4.0x10-1-6.0x10-1-2.5-2.0-1.5-1.0lgc-0.50.010.12题
斜率 即 n=0.38396 截距即lgk=0.403 得出k=2.53mol?kg-1
2
a10.13 解：（1）Va?Vmabp 已知 a3–1 3–1
Vm?93.8dm?kg, V=82.5dm?kg , p=13.375kPa
1?bp代入数据求得 b=0.5459kPa
aVa?Vmbp0.5459kPa?6.6672kPa?93.8dm3?kg?1?73.58dm3?kg?1 1?bp1?0.5459kPa?6.6672kPaa
10.14 解：由题意可知：Va=1Vam
V
a
=Vmb?101.325kPa?2.5?10?3m3?kg?1 Va=Vamb?1013.25kPa1?101.325kPaa
21?1013.25kPa?4.2?10?3m3?kg?1
得出 b=0.012075， Vm=0.004543
然后有 1Vam=Vam0.012075p 得出 p=82.81kPa
21?0.012075p111110.15 解：朗缪尔等温式可写成a?a?a?
VVmVmbp以1/Va对1/p作图得一直线，由直线的斜率和截距可求出Vam和b 1/p 1.9084 0.5779 0.3270 0.2205 a1/V 1.0132 0.3286 0.1968 0.1419 1.0x1000.1334 0.0970 8.0x10-16.0x101/p-14.0x10-12.0x10-10.00.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.01/Vam10.15题
截距 即
11a3–1
=0.02801 所以=35.7dm?kg 斜率即=0.51586 可得b=0.0543kPa VmaaVmVmb10.16解： 表 10.16.1 c/10–3mol?dm–3 2.02 2.46 3.05 4.10 5.81 12.8 100 200 500 a–1n/ mol? kg 0.202 0.244 0.299 0.394 0.541 1.05 3.38 4.03 4.57 anmbcVana111???a?a?a??1对a和做图:
1?bcVmnmbccnn表10.16.2 1/c/mol?dm1/na/kg?mol–1 –13 495.05 406.50 327.87 243.90 172.12 78.125 10 4.950 4.098 3.344 2.538 1.848 0.952 0.296 5x104x103x101/na5 0.248 2 0.219 0002x101x1000001002001/c300400500
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