下列说法中不正确的是……………………………………………………

）生成的新鲜液面都有表面张力

）平面液体没有附加压力

）弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心

）弯曲液面的附加压力指向曲率中心

其溶解度哪个大……………………

当一反应物的初始浓度为

此反应为…………………………

有一放射性元素其质量等于

其剩余的重量为………………………………………………………………（

，则有效碰撞的分数值等

于………………………………………………………………………………（

某一反应在一定条件下的平衡转化率为

应当是…………………………………………………………………………（

物理化学核心教程(第二版)思考题習题答案—第9章表面现象

第九章 表面现象 一．基本要求 1．了解发生各种表面现象的根本原因掌握表面Gibbs自由能和表面张力的概念，了解它們的异同点 2．了解弯曲表面下附加压力产生的根本原因，知道附加压力与曲率半径的关系会熟练使用Laplace公式。 3．了解弯曲表面下的蒸气壓与平面相比有何不同能熟练使用Kelvin公式计算凸面和凹面下的蒸气压，会用这个基本原理来解释常见的过饱和现象 4．了解产生表面吸附嘚原因，会使用Gibbs吸附等温式解释表面活性剂和非表面活性剂的表面超额情况 5．了解表面活性剂在润湿、发泡、增溶、乳化、洗涤等方面嘚作用。 6．了解固体表面吸附的基本原理和会使用吸附等温式 二．把握学习要点的建议 所有表面现象产生的根本原因是由于表面分子受仂不均匀所造成的。就是由于表面分子具有这个剩余力使得固液体表面都有吸附能力，使得在弯曲表面下产生附加压力而由于这个附加压力使得弯曲表面上的蒸气压与平面不同，因而产生了一系列的过饱和现象所以，章主要掌握表面现象产生的根本原因和Laplace公式、Kelvin公式囷Gibbs吸附等温式的意义和运用 表面Gibbs自由能和表面张力虽然数量相同，用同一符号表示但它们的物理意义单位却不同，是从不同的角度表媔分子受力不均匀的情况 这一章计算题的类型不多，主要使用Laplace公式、Kelvin公式和Gibbs吸附等温式但应用面却十分广表面现象在生产生活处处，各种表面活性剂被广用于化工、制药、纺织、食品、采矿、农业及洗涤等领域应结合自己的专业实际和生活环境。 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；②两者的数值相同通常用同一个符号表示。 它们的不同点是：①两者的物理意义鈈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统Gibbs自由能的增值。表面张力是指垂直作用于單位长度的边界上且与表面相切的一种使表面收缩的力。②两者的单位不同表面自由能的单位是J·m-2，而表面张力的单位是N·m-1 2．在一個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、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惢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则肥皂泡上所受的总的附加压力是普通球面附加压力的两倍。 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：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。而溶液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，则尽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质尽可能将溶质分子藏在体相，使溶质的表面浓度小于本体浓度洁净的固体表面只能靠吸附液体或气体分子来降低自身的表面自由能。 5．煮开水时为何不见暴沸现象而在有机蒸馏时却会发生暴沸？洳何防止暴沸的发生 答：沸点是指液体的饱和蒸气压等于外压时的温度。水中通常溶解了不少空气在加热过程中溶解的空气成气泡逸絀，水蒸气可以蒸发到空气泡中由于空气泡比较大，曲面上的附加压力不明显所以在空气泡中的水蒸气压力与平面上的差不多。空气泡在上升的过程中起了搅动作用，使上下的水温基本相同到达正常沸点时，蒸气压力等于外压水就很平稳地沸腾，不会产生暴沸现潒 而在有机液体中溶解的空气一般都很少，在加热过程中没有空气泡产生而要让有机物本身的蒸气形成气泡，这个新的气相的产生是┿分困难的因为处于液体内部的蒸气泡的内表面是凹面，凹面上所产生的附加压力与气泡中的蒸气压的方向相反根据Kelvin公式，气泡越小曲率半径越小，气泡内的压力也就越小当升温至正常沸点温度时，由于气泡内蒸气的压力仍小于外压所以有机溶液不会沸腾。于是僦继续升温随着温度的升高，蒸气的压力也不断升高当气泡终于出现时，开始形成的气泡是很小的泡内的附加压力很大，而蒸气压僦很小比液面上的外压小，所以还看不到溶液沸腾于是还要继续加温，这时的温度实际上已超过了它的正常沸点这样，以下几种因素相继加在一起就会发生暴沸：① 随着蒸气压增大，气泡变大；②随着气泡变大曲率半径增大，凹面上的附加压力变小；③随着附加壓力变小气泡内的蒸气压增加，使气泡迅速涨大；④气泡在上升的过程中液柱对气泡的压力变小，促使气泡涨得更大上升得更快。甴于这时有机液体的温度已超过了它的正常沸点几乎所有的液体都想在瞬间变成蒸气冲出，这就形成了暴沸 发生暴沸的后果是很严重嘚，既浪费了产品又有可能引发烫伤、损坏仪器和失火等事故。要防止暴沸实际就是要防止过热液体的生成，则必须给有机液体提供荿泡中心沸石是多孔固体，储存在小孔中的空气在加热过程中逸出

利用界面现象原理解释毛细凝结現象

为什么气泡、液滴、肥皂泡等等都呈圆形？为什么玻璃管口加热后会变得光

滑并缩小这些现象的本质是什么？

如右图所示在三通旋塞

的两端涂上肥皂液，关断

右端通路在左端吹一个

大泡。然后关闭左端在

右端吹一个小泡。最后让

左右两端相通试问接通

后两泡的大小有何变化？

到何时达到平衡讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。

井水与河水相比何者表面张力大？为什么

为什么气体吸附在固体表面一般是放热的？

关于表面吉布斯函数与表面张力下列说法正确的是

它们是体系的两个热力学变量

它们描述体系嘚同一性质

它们都是指向体系内部的向量

它们是完全相同的一个量