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第九章表面现?/p>

 

 

三.思考题参考答?/p>

 

1

.表?/p>

Gibbs

自由能与表面张力有哪些共同点和不同点?/p>

 

答:它们的共同点是:①都反映了表面分子(或原子)受力不均匀的情况;②两?/p>

的数值相同,通常用同一个符号表示?/p>

 

它们的不同点是:①两者的物理意义不同,表面自由能是指在等温、等压、保持组成不

变的条件下,可逆地增加单位表面积时,系?/p>

Gibbs

自由能的增值。表面张力是指垂?/p>

作用于单位长度的边界上,且与表面相切的一种使表面收缩的力。②两者的单位不同?/p>

表面自由能的单位?/p>

J·

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-2

,而表面张力的单位?/p>

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2

.在一个飘荡在空气中的肥皂泡壁上,所受的附加压力为多少?

 

答:

肥皂泡有内?/p>

外两个球形表面,

曲面上附加压力的方向都指向曲率半径的圆心?/p>

若忽略肥皂膜的厚度,

外表凸球面和内表凹球面的曲率半径近似看作相等?/p>

则肥皂泡?/p>

所受的总的附加压力是普通球面附加压力的两倍?/p>

 

3

.在自然界中,为什么气泡、小液滴都呈球形?这种现象在实际生活中有什么应

用?

 

答:液膜和液体的表面都存在表面自由能,在等温、等压的条件下,表面自由能越

低,系统越稳定。所以,为了降低表面自由能,液体表面都有自动收缩到最小的趋势?/p>

而球形是相同体积的物体具有表面积最小的一种形状,所以气泡和小液滴都呈球形?/p>

 

如果要制备小的玻璃珠?/p>

可以首先将玻璃加热成熔融状态,

然后用一定孔径的喷头?/p>

将熔融状态的玻璃喷入冷却液(一般是用重油)中,小的玻璃液滴在降落的过程中会?/p>

动收缩成球状。要制备球形硅胶,可以用相似的方法,将熔融状态的硅酸凝胶喷入水中

即可?/p>

 

4

.纯液体、溶液和固体是分别以什么方式来降低自身的表面自由能,以达到最?/p>

定的状态?

 

答:纯液体只有收缩一种方式,尽量缩小表面积,在体积小时收缩成球形。而溶?/p>

有两种方式,一种是收缩,另一种是调节表面层的浓度。如果溶质是表面活性剂,则?/p>

可能使溶质分子排在表面,

使溶质的表面浓度大于本体浓度。如果溶质是非表面活性物

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答:它们的共同点是:①都反映了表面分子(或原子)受力不均匀的情况;②两?/p>

的数值相同,通常用同一个符号表示?/p>

 

它们的不同点是:①两者的物理意义不同,表面自由能是指在等温、等压、保持组成不

变的条件下,可逆地增加单位表面积时,系?/p>

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作用于单位长度的边界上,且与表面相切的一种使表面收缩的力。②两者的单位不同?/p>

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.在一个飘荡在空气中的肥皂泡壁上,所受的附加压力为多少?

 

答:

肥皂泡有内?/p>

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曲面上附加压力的方向都指向曲率半径的圆心?/p>

若忽略肥皂膜的厚度,

外表凸球面和内表凹球面的曲率半径近似看作相等?/p>

则肥皂泡?/p>

所受的总的附加压力是普通球面附加压力的两倍?/p>

 

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.在自然界中,为什么气泡、小液滴都呈球形?这种现象在实际生活中有什么应

用?

 

答:液膜和液体的表面都存在表面自由能,在等温、等压的条件下,表面自由能越

低,系统越稳定。所以,为了降低表面自由能,液体表面都有自动收缩到最小的趋势?/p>

而球形是相同体积的物体具有表面积最小的一种形状,所以气泡和小液滴都呈球形?/p>

 

如果要制备小的玻璃珠?/p>

可以首先将玻璃加热成熔融状态,

然后用一定孔径的喷头?/p>

将熔融状态的玻璃喷入冷却液(一般是用重油)中,小的玻璃液滴在降落的过程中会?/p>

动收缩成球状。要制备球形硅胶,可以用相似的方法,将熔融状态的硅酸凝胶喷入水中

即可?/p>

 

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.纯液体、溶液和固体是分别以什么方式来降低自身的表面自由能,以达到最?/p>

定的状态?

 

答:纯液体只有收缩一种方式,尽量缩小表面积,在体积小时收缩成球形。而溶?/p>

有两种方式,一种是收缩,另一种是调节表面层的浓度。如果溶质是表面活性剂,则?/p>

可能使溶质分子排在表面,

使溶质的表面浓度大于本体浓度。如果溶质是非表面活性物

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自由能与表面张力有哪些共同点和不同点?/p>

 

答:它们的共同点是:①都反映了表面分子(或原子)受力不均匀的情况;②两?/p>

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它们的不同点是:①两者的物理意义不同,表面自由能是指在等温、等压、保持组成不

变的条件下,可逆地增加单位表面积时,系?/p>

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作用于单位长度的边界上,且与表面相切的一种使表面收缩的力。②两者的单位不同?/p>

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若忽略肥皂膜的厚度,

外表凸球面和内表凹球面的曲率半径近似看作相等?/p>

则肥皂泡?/p>

所受的总的附加压力是普通球面附加压力的两倍?/p>

 

3

.在自然界中,为什么气泡、小液滴都呈球形?这种现象在实际生活中有什么应

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答:液膜和液体的表面都存在表面自由能,在等温、等压的条件下,表面自由能越

低,系统越稳定。所以,为了降低表面自由能,液体表面都有自动收缩到最小的趋势?/p>

而球形是相同体积的物体具有表面积最小的一种形状,所以气泡和小液滴都呈球形?/p>

 

如果要制备小的玻璃珠?/p>

可以首先将玻璃加热成熔融状态,

然后用一定孔径的喷头?/p>

将熔融状态的玻璃喷入冷却液(一般是用重油)中,小的玻璃液滴在降落的过程中会?/p>

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即可?/p>

 

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物理化学核心教程(第二?沈文霞编科学出版社_课后习题详解第九?- 百度文库
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