物理化学简明教程习题答案

根据表面张力意义或附加压力公式，只有当表面作用力完全对称时，表面最为稳定。球形表面的作用力是完全对称的。 (4) 作用力的本质不同。物理吸附是范德华力，而化学吸附是化学键力。

(5) 物理吸附过程相当于气体凝结过程，此时气体的热运动能减小，体系熵减小。

8.2 在293.15K及101.325kPa半径为1×10－3 m的汞滴分散成半径为1×10－9 m的小汞滴，试求此过程系统的表面吉布斯函数变为其若干？已知293.15K汞的表面张力为-1 解： 小汞滴表面积为：

分散成小小汞滴的个数为：

8.3

8.4 解：（1）若使液面不上升，那么管中再加的压力应该等于平液面产生的附加压力

即

若不加任何压力，平衡后毛细管内液面升高的高度产生的压力应该等于上述管中增加的压力，即，

那么

8.6 解：设普通CaCO3固体的分解压力为p，粉末CaCO3固体的分解压力为pr，根据开尔文公式

RTlnpr2?M?得 p?rpr2?M2?1210?10?3?100.09?10?3ln???0.3220 ?9pRT?r8.3145?773.15?3900?30?10pr?1.380 p所以pr?1.380p?1.380?101.325?139.8Pa

8.7 解：毛细管中润湿角为θ油-水界面张力γ1与玻璃-水界面之间夹角γ21。如果水面上是空气，则毛细管内水上升的高度h基本上是由弯曲液面下附加压力引起的。但是当空气被油置换后，则毛细管内高度h，除弯曲液面下附加压力造成水的上升外，还要考虑毛细管外油产生的压力而令水柱产生的高度。就是说附加压力产生的水柱高度要低于h，即

其中，，R为弯曲液面的曲率半径，r为毛细管半径，将上述式子带入（1）中可

8.8 解：将题给方程两边取自然对数，得

Vapkln3=nln?ln3 ① dm?kg?1kPadm?kg?1pVa与是线性关系。将题给数据取自然对数并列表如下。将表中数据按式①进行线性拟合lnln3?1kPadm?kg并作图，得

Vapln=0.6019ln?2.5226 ② dm3?kg?1kPalnp kPa-0.3252 2.3223

0.2677 2.6878

0.5441 2.8507

1.0640 3.1655

1.3689 3.3464

2.0186 3.7353

2.3127 3.9140

Va lndm3?kg?1将②与①对比，得 n=0.603

lnk=2.5226 3?1dm?kgk=12.5dm3?kg?1

8.9 解： 朗谬尔吸附等温式为

（2））同样的方式带入公式即可得到结果：73.58dm·kg

8.11 在291.15K的恒温条件下，用骨炭从含醋酸的水溶液中吸附醋酸，在不同平衡条件下，每千克骨炭对醋酸的吸附量na与醋酸的平衡浓度c的数据如下：

3-1

将上述数据关系用朗谬尔吸附等温式表示，并求出式中的常数。

解： 朗谬尔吸附等温式可以表示为

以对作图，从直线的截距和斜率求得b和。注：作图必须符合规范，必须在坐标纸上用铅笔绘制，有图

名、坐标名、坐标单位等。

8.13 293.15K时，水的表面张力为72.75mN·m-1，汞的表面张力为486.5mN·m-1，而汞和水的界面张力为375 mN·m-1，请判断：

(1) 水能否在汞的表面上我铺展开？ (2) 汞能否在水的表面上铺展开？

8.15