界面现象问答题【自己整理

1液滴会自动成球形，固体表面有吸附作用，溶液的表面也会有吸附现象，请给予热力学解释。

答：在一定的T、p下，系统的吉布斯函数越低越稳定。G =σ A 液滴自动呈球形是因为相同体积时，液滴的表面积最小。固体表面和液体表面有吸附作用是因为可通过吸附作用来降低表面的不对称性，降低表面张力，使吉布斯函数降低。

2工业上常用喷雾干燥法处理物料。

答：根据开尔文公式可知，微小液滴的饱和蒸气压比普通平液面的饱和蒸气压的大，因此在同样温度下更易挥发，使物料达到干燥的目的。

3用同一滴管在同一条件下分别滴下同体积的三种液体，水、硫酸水溶液、丁醇水溶液，则它们的滴数最多的是哪一个，最少的是哪一个？

答：把水的表面张力看为定值，加入硫酸后硫酸水溶液的表面张力增大，加入丁醇后丁醇水溶液的表面张力减小，表面张力越大越易形成球状。所以硫酸的滴数最少，丁醇滴数最多。

4、解释下列各种现象及其产生原因

（1）均匀混合的油水系统经静止后会自动分层；

（2）自由液滴或气泡通常呈球型；

（3）粉尘大的工厂或矿山容易发生爆炸事故。

答：（1）均匀混合的油水系统静止后分层是液体自动缩小界面积的现象。均匀混合的油水系统是多相分散体系，相与相之间的界面积很大，界面能很高，处于不稳定状态，因而会自动缩小界面积而使系统趋于稳定。

2）自由液滴或气泡也是液体自动缩小界面积的现象。一方面由于体积一定时，球型液滴表面积最小，另一方面若形成凸凹不平的不规则表面，在凸凹处分别受到相反方向附加压力的作用，在这些不平衡力的作用下，必然会形成球型表面，各处压力均衡，系统才处于稳定状态。

3）粉尘是细小的固体颗粒分散在空气中形成的分散系统，颗粒越小，表面积越大，表面能越高，因处于极不稳定的状态。当遇到明火、撞击等不安全因素时，就会导致系统的燃烧甚至爆炸。

5、纯水和矿泉水注满玻璃杯时，哪一个的液面会更高于杯口？

答：矿泉水中含有无机盐离子，可使水的表面张力增大，进而增大了水于玻璃杯壁的接触角，所以矿泉水的液面会更高于杯口

6、气、固相反应CaCO3（s）——CaO（s）+ CO2（g）已达平衡。在其他条件不变的情况下，若把CaCO3（s）的颗粒度变的极小，则平衡如何移动？

答：正向移动。微小晶体的蒸汽压比普通晶体的大，其化学势也高

7、在一定温度和压力下,为什么物理吸附都是放热过程？

答：因为物理吸附基本上相当于气体的凝聚过程，而这个过程是要放出液化热的。另外，从吸附热力学上看吸附过程是一个自动进行的过程，因此在恒温、恒压下随着吸附的进行，系统的吉布斯函数是减小的，即ΔT,pG<0。再者气体分子吸附在固体表面上是气体分子由在三维空间运动转移到二维空间上运动，分子的平动受到了制约，从宏观上看表现为熵减的过程，即吸附过程为ΔS<0的过程。在恒温、恒压下，存在

ΔT,pG=ΔH-TΔS

因为ΔG<0，ΔS<0，所以吸附焓必然小于零。严格讲这一结论只对物理吸附才成立

1、晴朗的白天看天空为什么呈蔚蓝色，而晚霞却呈红色？

白天看到的是太阳光在空气中的散射光，晚霞是看到的透射光。

2、在两块光滑的玻璃之间放些水后叠合在一起，若使之上下分开为什么要很费力？

因为水能润湿玻璃，所以两块玻璃间的水层的四周呈凹液面，凹液面处产生指向空气的附加压力，结果使玻璃内外两侧压力不等，外侧压力大于内侧，水层的四周呈凹液面的附加压力使其较难分开。

3、界面张力的三种描述是：

表面张力；单位表面吉布斯函数；单位面积的表面功。

4、接触角的定义是： 当一液滴在固体表面不完全展开时，在气、液、固三相会合点，液、固界面的水平线与气、液界面的切线之间通过液体内部的夹角。

5、确定反应级数的常用方法有：微分法 ，尝试法， 半衰期法

4、相同温度下，同一液体随表面曲率半径的不同具有不同的饱和蒸汽压，若以p 平、p 凸、p 凹分别表示之。则三者的关系是 p 凸>p 平>p 凹

7、酶催化反应的特点有： 高效率，高选择， 反应温和 ， 机理复杂

5、ζ电势的定义是:胶粒的滑动面与溶液本体之间的电势差。

6、胶体系统的主要特征是 热力学上不稳定的高度分散的多相不均匀系统。

1、反应速率常数的物理意义是什么？

2、玻璃管中的水柱为什么呈凹液面？

4、常见的亚稳态有哪些？

5有人设计如图所示之永动机，说明其不能永动的原因。

答：当液面上升到弯曲位置时，对管内的水来说，凹液面的曲率半径明显增大，附加压力减小，水是无法越过弯曲部位的。即使靠外力越过弯曲部位，水在管口滴下时，原来的凹液面将变成凸液面，使附加压力指向液体内部，此时与之平衡的是弯管中h1高度水柱的静压力，它不足以超过附加压力。

1．毛笔蘸上水，笔毛就会粘在一起，这是因为笔毛湿了，但是如果将毛笔全部浸入玻 璃杯的水中，透过玻璃杯向里望，可以看见笔毛并不粘在一起，而是松散地位于水中，这是为什么？

答案：笔毛上的水在空气中有自动收缩减小表面的趋势。

3．在装有部分液体的毛细管中，当在一端加热时，问下列两种情况的液体各向毛细管的哪一端移动为什么？

答案： 温度升高，界面张力降低。

（a ）液体润湿毛细管，附加压力指向两端。加热时，管右端的附加压力减少，因而液体向管左端移动 。

（b ）液体不润湿毛细管，附加压力指向中间。加热时，管右端的附加压力减少，因而液体向管右端移动。

4．若在容器内只是油与水在一起，虽然用力振荡，但静止后仍自动分层，这是为什么？ 答案：因为分层可使油水界面减小，体系自由能降低。

5．在进行蒸馏实验时要在蒸馏瓶中加些碎磁片或沸石以防止暴沸，其道理何在？

答案：加热时，当蒸气泡在磁片或沸石的缝隙中产生时，由于气泡表面曲率不大，容易生成，因而可防止暴沸

6．部分浸入液体的两竖直平行板相互靠近，在下列各情况，它们之间的力是斥力或是引力？

（1）两板都被液体润湿（即θ<90度）

（2）两板都不被液体润湿（即θ>90度）

（3）一板润湿，另一板不润湿。答案：（1）引力 （2）斥力 （3）斥力

7．在一密闭的容器中有大小不同的两个水珠，放置之后，会发生 什么现象？为什么？