界面现象题目--答案参考
界面现象题目--答案参考
界面现象习题集1、为什么自由液滴必成球形答：纯液体表面上的分子比内部分子具有更高的能量，而能量降级为一自发过程，所以它必然导致表面面积为最小状态。
2、为什么有云未必有雨如何使云变成雨答：空气的上升运动，造成气温下降，形成过饱和水气；加上吸湿性较强的凝结核的作用，水气凝结成云，来自云中的云滴，冰晶体积太小，不能克服空气的阻力和上升气流的顶托，从而悬浮在空中。
当云继续上升冷却，或者云外不断有水气输入云中，使云滴不断地增大，以致於上升气流再也顶不住时候，才能从云中降落下来，形成雨。
3、分子间力与什么有关，其与表面张力的关系何在答：分子间力与温度、电荷分布、偶极矩、分子相对质量、外加电场有关 表面张力实质为每增加单位表面积所增加的自由焓1）表面张力的物理意义需用分子间作用力解释：在液体表面，表面分子的两侧受力不等。
气相分子对它的引力远远小于液相。
必然受到向下的拉力。
所以，要将液体内部的分子拉至表面，必须克服分子间力对其做功。
该功主要用来增加其表面能。
即： Γ为增加单位表面积所做的功。
对纯液体而言，热力学诸函数关系为：通常以等温等压和定组成条件下，每增加单位表面积引起自由焓的变化，即比表面自由焓。
比表面自由焓即为表面张力。
2）表面张力是液体分子间引力大小的度量指标之一，凡是影响分子间力的因素必将影响表面张力。
4、20℃时汞的表面张力Γ=×10-1N/m ，求在此温度及的压力下，将半径r1=1.0mm 的汞滴分散成r2=10-5mm 的微小汞滴至少需要消耗多少的功 答： dA=8dr= -w Γ=×10-1N/m w=5、分子间力的认识过程说明了什么你有哪些体会答： 我们对于分子间力的认识是一个不断深化的过程。
由于看到了各物质之间的异同而提出了分子间力这样一个概念来解释。
随着解释的不断深入，认识也在不断地提高，从而对其进行更多的修正。
这样才深化出静电力、诱导力和色散力的观点，并研究出其计算过程。
物理化学习题及答案 (6)
第八章 界 面 现 象
1、分析：参照比表面Gibbs 函数、表面功的定义计算。
解：分散前：水滴的表面积A ＝4πr 2，比表面A s ＝A /V
分散后：小水滴的个数为：()()
93633101m 10134m 10134⨯=⨯⨯--ππ，每个小水滴的面积：A ＝4πr 2，总面积：1×109A ，比表面A s ＝1×109A /V 。
比较两个比表面的值，即得倍数。
J 1015.94-⨯=∆=∆A G σ
4、分析：用Laplace 公式(8-19)直接计算即可。
5、分析：根据开尔文公式（8－24）直接计算即可。
6、分析：用式(8-38)直接求接触角θ，这里能否润湿，指θ＞90或＜90度。
9、分析：一方面，凹面上平衡蒸汽压减小，另一方面，沸腾时，已减小的平衡蒸汽压还要克服大气压与附加压
力p s [用Laplace 公式(8-19)计算]。
用克──克方程可计算沸点。
解法如下：
解：由 Laplace 公式(8-19)可得水中直径为10-3mm 的空心气泡中的p s 为：p s ＝2σ/r ＝……＝1.178×105（Pa ） 该气泡中内表面的分子要汽化，则须克服相当于平整表面上
p θ＋p s ＝101325＋117800＝219125 Pa 的压力
又已知 R ＝∞的平整表面上水的正常沸点T 1为373.15 K ，压力p 1为101325 Pa
将Δvap H m θ及上述数据代入克──克方程得：……。
故 T 2＝396.3 K
10、分析：完全不润湿时，cos θ＝-1。
根据公式（8-22）计算。
12-界面现象答案
三、计算题 ( 共 170 题 ) 1. 5 分 (6613)
[答] G = A = 1.44×10-5 J S = - (/T)p, AA = 3.14×10-8 J·K-1 H = G + TS = 2.38×10-5 J Q = TS = 9.36×10-6 J
2. 5 分 (6614) [答] A1= 4R12 A2= 4R12(R1/R2) W = (A2- A1) = 9.14×10-6 J
6. 5 分 (6618)
[答] = 0(1 - T/Tc)B
(这一行与下一行中指数 B=11/9)
T = 273 K 时， 0= 26.5×10-3 (250.05/523.2)-B N·m-1
T = 323 K 时， = 20.2×10-3 N·m-1
7. 10 分 (6619)
[答] A1= 4R12， A2= N(4R22) N = (R1/R2)3 , A2= 4R12(R1/R2) W = ×4R12 (R1/R2- 1) = 0.609 J
4. 2 分 (6604) (A)
5. 2 分 (6605)
6. 2 分 (6621) (B)
7. 2 分 (6606) (C)
8. 1 分 (6607)
9. 1 分 (6608) (B)
10. 2 分 (6628) (A)
11. 2 分 (6635)
12. 2 分 (6637) (A)
13. 2 分 (6642) (C)
4. 2 分 (6625) [答] 吸热
5. 2 分 (6636) [答] W = - dA = -14.34×10-6 J S = 3.14×10-3 J·K-1
6. 2 分 (6680) [答] R' = 1.52×10-9 m
12-界面现象
第十二章界面现象(418题)一、选择题( 共144 题)1. 2 分(6601)在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 左右来回移动2. 2 分(6602)如图在毛细管内装入润湿性液体, 当在毛细管内左端加热时,则管内液体将：( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 因失去平衡而左右来回移动3. 2 分(6603)单组分气-液平衡体系，在孤立条件下，界面A 发生了d A > 0 的微小变化, 体系相应的熵变d S变化为：( )(A) d S > 0 (B) d S = 0 (C) d S < 0 (D) 不能确定4. 2 分(6604)在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能：（）(A)增加(B) 降低(C) 不变(D) 无法判定5. 2 分(6605)在等温等压条件下，将1 mol水的表面积增加10 倍，作功为W，水的Gibbs 自由能变化为∆G，此时W与∆G的关系为：(∆U = Q - W) ( )(A) ∆G = -W(B) ∆G = W(C) ∆G < -W(D) 不能确定6. 2 分(6621)在绝热条件下，将液体分散成小颗粒液滴，液体的温度将：（）(A)上升(B) 下降(C) 不变(D) 无法判定7. 2 分(6606)液体的表面自由能γ可以表示为：( )(A) （∂H/∂A）T p n i,,(B) （∂F/∂A）T p n i,,(C) （∂U/∂A）S V n i,,(D) （∂G/∂A）T V n i,,8. 1 分(6607)298 K时，水－空气的表面张力γ= 7.17×10-2 N·m-1，若在298 K，标准压力p∃下，可逆地增加4×10-4 m2水的表面积，环境对体系应做的功W为：( )(∆U = Q - W)(A) -2.868×10-5 J (B) 2.868×10-5 J(C) -7.17×10-5J (D) 7.17×10 –5 J9. 1 分(6608)对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是：( )(A) (∂γ/∂T)p> 0 (B) (∂γ/∂T)p< 0(C) (∂γ/∂T)p= 0 (D) 无一定变化规律10. 2 分(6628)恒温恒压下，将一液体分散成小颗粒液滴，该过程液体的熵值（）(A)增大(B) 减小(C) 不变(D) 无法判定11. 2 分(6635)已知293 K 时，水-空气的表面张力为7.275×10-2N·m-1, 当已知298 K 和101.325 kPa下，可逆地增大水的表面积4 cm2, 体系的吉布斯自由能的变化为：( )(A) 2.91×10-5 J (B) 2.91×10-1 J(C) -2.91×10-5 J (D) -2.91×10-1 J12. 2 分(6637)在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( )(A) 冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D) 无法比较13. 2 分(6642)水在临界温度时的表面Gibbs自由能：（）(A)大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 无法确定14. 2 分(6643)纯液体温度升高时，表面张力（）(A) 随温度升高指数增大（B）随温度升高线性降低(C）随温度呈对数变化（D）不变15. 2 分(6644)在临界温度时，纯液体的表面张力（）(A)大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 无法确定16. 2 分(6651)在298 K 时，已知A 液的表面张力是B 液的一半，其密度是B 液的两倍。
界面现象
第十二章界面现象一、选择题1.下列叙述不正确的是( )A比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量B表面张力的物理意义是，在相表面的功面上，垂直作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力C比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同D比表面自由能单位为J·m2,表面张力单位为N·m-1时，两者数值不同2.在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是( )A表面张力与液面垂直B表面张力与S的周边垂直垂直C表面张力沿周边与表面相切D表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心），在凹液面指向液体外部3.同一体系，比表面自由能和表面张力都用γ表示，它们( )A物理意义相同，数值相同B量纲和单位完全相同C物理意义相同D前者是标量，后者是矢量相同，单位不同4.一个玻璃毛细管分别插入25ºC和75ºC的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度( )A相同B无法确定C25ºC水中高于75ºC水中D75ºC水中高于25ºC水中5.纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触的界面张力( )A饱和水蒸汽B饱和了水蒸气的空气C空气D含有水蒸气的空气6.已知20ºC时水～空气的界面张力为7.27×10-2N·m-1，当在20ºC下可逆地增加水的表面积4cm2,则系统的ΔG为( )A2.91×10-5J B2.91×10-1J C－2.91×10-5J D－2.91×10-1J7.对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是( )A凸液面内部分子所受压力大于外部压力B凹液面内部分子所受压力小于外部压力C水平液面内部分子所受压力大于外部压力D水平液面内部分子所受压力等于外部压力8.弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于( )A产生的原因与方向相同，而大小不同B作用点相同，而方向和大小不同C产生的原因相同，而方向不同D作用点相同，而产生的原因不同9.在一个密闭容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后会发生( )A大水珠变大，小水珠变小B大水珠变大，小水珠变大C大水珠变小，小水珠变大D大水珠、小水珠均变小10.下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附：( )A硫酸 B乙酸 C硬脂酸 D苯甲酸11.随着溶质浓度增大，水溶液表面张力降低是因为:( )A溶质分子与水分子的亲和力小于水分子间的亲和力B溶质分子与水分子的亲和力大于水分子间的亲和力C溶质分子间的亲和力小于水分子间的亲和力D溶质分子间的亲和力大于水分子间的亲和力12.胶束的出现标志着表面活性剂的:( )A降低表面张力的作用下降 B溶解已达到饱和C分子间作用超过它与溶剂的作用 D分子远未排满溶液表面13.在空间轨道站中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一内壁干净，外壁油污的毛细管接触水滴时:( )A水不进入毛细管B水进入毛细管并达到一定高度C水进入直到毛细管另一端D水部分进入并从另一端出来，形成两端有水球14.矿石浮选法的原理是根据表面活性剂的：( )A乳化作用B增溶作用C去污作用D湿润作用15.有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是：( )A HLB值大，易形成W/O型B HLB值小，易形成O/W型C HLB值大，易形成O/W型D HLB值小，不易形成W/O型16.下列叙述不正确的是：( )A农药中加入润湿剂可使γ(l-g)与γ(l-s)减小，药液在植物表面易于铺展B防水布上涂表面活防水布上涂表面活性剂使γ(s-g)减小，C泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面，非极性基向外易被吸附在泡沫上D起泡剂的主要作用是增大溶液表面张力17.对于增容作用，下列叙述不正确的是：()A增溶作用使被溶物质化学势降低B增溶系统是热力学稳定系统，而乳状液或溶胶是热力学不稳定系统C增溶作用于真正的溶解作用一样，均是溶剂依数性有很大变化D增溶作用发生在有大量胶束形成的离子型表面活性剂溶液中18．纯水的表面张力是指恒温恒压组成时水与哪类相接触时的界面张力：( )(A)饱和水蒸气； (B)饱和了水蒸气的空气；(C)空气； (D)含有水蒸气的空气。
第十章 界面现象
第十章界面现象1．液体在毛细管中上升的高度与基本无关。
A．温度 B．液体密度 C．大气压力 D．重力加速度2．微小晶体与同一种的大块晶体相比较，下列说法中不正确的是。
A．微小晶体的饱和蒸气压大 B.微小晶体的表面张力未变C. 微小晶体的溶解度小D.微小晶体的熔点较低3．水在某毛细管内上升高度为h，若将此管垂直地向水深处插下，露在水面以上的高度为h/2，则。
A．水会不断冒出B. 水不流出，管内液面凸起C. 水不流出，管内凹液面的曲率半径增大为原先的2倍D．水不流出，管内凹液面的曲率半径减小为原先的一半4. 在用最大气泡法测定液体表面张力的实验中，是错误的。
A.毛细管壁必须清洁干净B.毛细管口必须平整C.毛细管必须垂直放置D.毛细管须插入液体内部一定深度5. 在干净的粗细均匀的U形玻璃毛细管中注入纯水，两侧液柱的高度相同，然后用微量注射器从右侧注入少许正丁酸水溶液，两侧液柱的高度将是。
A．相同 B．左侧高于右侧C．右侧高于左侧 D．不能确定6. 在三通活塞两端涂上肥皂液，关闭右端，在左端吹一大泡，关闭左端，在右端吹一小泡，然后使左右两端相通，将会出现什么现象。
A．大泡变小，小泡变大 B．小泡变小，大泡变大C．两泡大小保持不变 D．不能确定7. 在一支干净的、水平放置的、内径均匀的玻璃毛细管中部注入一滴纯水，形成一自由移动的液柱。
然后用微量注射器向液柱右侧注入少量NaCl水溶液，假设接触角不变，则液柱将。
A. 不移动 B．向右移动C．向左移动 D无法判断8. 在潮湿的空气中，放有3只粗细不等的毛细管，其半径大小顺序为:r1>r2>r3，则毛细管内水蒸气易于凝结的顺序是。
A．1，2，3 B．2，3，1C．3，2，1 D无法判断9．人工降雨是将AgI微细晶粒喷洒在积雨云层中，目的是为降雨提供。
A. 冷量 B．湿度 C．晶核 D．温度10. 下面对于物理吸附的描述，不正确。
A．吸附力基于van der Waals力，吸附一般没有选择性B．吸附层可以是单分子层或多分子层C．吸附速度较快，吸附热较小D．吸附较稳定，不易解吸11．下列叙述不正确的是 .A 农药中加入润湿剂可使和减小，药液在植物表面易于铺展；B 防水布上涂表面活性剂使减小，水珠在其上不易铺展；C 泡沫浮选法中捕集剂极性基吸附在矿石表面，非极性基向外易被吸附在泡沫上；D 起泡剂的主要作用是增大液体表面张力。
(完整版)界面现象测试题答案
用同一滴管分别滴下 1 cm3 NaOH 水溶液、 水、乙醇水溶液, 各自的滴数
( ) 参考答案: C
水 15 滴, NaOH 水溶液 18 滴, 乙醇水溶液 25 滴
水 18 滴, NaOH 水溶液 25 滴, 乙醇水溶液 15 滴
水 18 滴, NaOH 水溶液 15 滴, 乙醇水溶液 25 滴
d为内径相同的石蜡毛细管(水不润湿石蜡)，则下列叙述不正确的是：
: B
(A) b管中水柱自动升至h’，若将水吸至高于h，
h ；
(B) c管中水柱自动升至h? 并向下滴水 ；
(C) c管中水柱自动升至h? ，不向下滴水
(D) d管中水面低于槽中水平面 。
把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为 d )，平行地浮在水面上, 用玻璃
三者的滴数皆为 18 滴
．涉及溶液表面吸附的说法中正确的是：参考答案: C
(A)溶液表面发生吸附后表面自由能增加 ；
(B)溶液的表面张力一定小于溶剂的表面张力 ；
(C)定温下，表面张力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变 ；
(D)饱和溶液的表面不会发生吸附现象 。
下面说法不正确的是： ( ) 参考答案: C
(B)p < p0 (C) p > p0 (D) 不确定
．下列摩尔浓度相同的各物质的稀水溶液中，哪一种溶液的表面发生负吸附：
参考答案: A
(A)硫酸； (B)己酸 ； (C) 硬脂酸 ； (D) 苯甲酸 。
将一毛细管端插入水中，毛细管中水面上升 5 cm，若将毛细管向下移动，
．弯曲液面下的附加压力与表面张力的联系与区别在于：参考答案: C
(A) 产生的原因与方向相同，而大小不同；
第九章 界现象-习题与解答
第九章界面现象-习题与解答一.填空1.下，把一半径的水珠分散成的小水珠，则小水滴的数目为（）个。
此过程系统=（）J。
（已知20℃时，2.同中液体，在一定温度下形成液滴，气泡和平面液体，对应的饱和蒸气压分别为，和，若将三者按大小顺序排列应为（）。
3.将一玻璃毛细管垂直插入某液体中，若该液体对毛细管不润湿，则管内液面呈（），产生的附加压力的方向指向（），管内液面管外（）平液面。
4.在溶剂中加入某溶质B，能使该溶液的表面张力增大，则该溶质的表面浓度（）体相浓度，发生（），该溶质为表面（）物质。
5.液体的液滴愈小，饱和蒸气压愈（）;液体中的气泡愈小，气泡内的液体饱和蒸气压愈（）。
6.兰格缪尔单分子层吸附理论的基本假设是（）、（）、（）、（）。
7.由于界面效应引起的亚稳定状态有（）、（）、（）、（）。
8.物理吸附和化学吸附的本质区别是（）。
答案：1. 2. 3.凸形;液体;低于4.低于;负吸附;惰性 5. 愈大;愈小 6.①固体表面是均匀的②吸附是单分子层的；③相邻吸附质分子间无作用力；④吸附与解吸达动态平衡；7.过冷液体；过热液体；过饱和蒸气；过饱和溶液8.吸附剂与吸附质之间作用力不同二.选择题1.下面关于的物理意义中不正确的是（）A.σ是沿着与表面相切的方向，垂直作用于表面上单位长度线段上的紧缩力。
B.σ是恒温，恒压下可以可逆的增加单元表面积所需的非体积功。
C.σ是在一定的温度，压力下，单位表面积中的分子所具有G i b b s函数值。
D.σ是恒温，恒压下增加单位表面所引起的系统G i b b s函数值。
2.在吸附过程中，以下热力学量的变化正确的是（）A. B.C. D.3.某溶液中溶质B的浓度为（表面）（体相），证明（）A. B.C. D.4.溶液的表面层对溶质发生吸附，当表面浓度<本体浓度，则（）A.称为正吸附，与纯溶剂相比，溶液的表面张力σ降低。
B.称为无吸附，与纯溶剂相比，溶液的表面张力σ不变。
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界面现象习题集1、为什么自由液滴必成球形？答：纯液体表面上的分子比部分子具有更高的能量，而能量降级为一自发过程，所以它必然导致表面面积为最小状态。
2、为什么有云未必有雨？如何使云变成雨答：空气的上升运动，造成气温下降，形成过饱和水气；加上吸湿性较强的凝结核的作用，水气凝结成云，来自云中的云滴，冰晶体积太小，不能克服空气的阻力和上升气流的顶托，从而悬浮在空中。
当云继续上升冷却，或者云外不断有水气输入云中，使云滴不断地增大，以致於上升气流再也顶不住时候，才能从云中降落下来，形成雨。
3、分子间力与什么有关，其与表面力的关系何在？答：分子间力与温度、电荷分布、偶极矩、分子相对质量、外加电场有关表面力实质为每增加单位表面积所增加的自由焓1）表面力的物理意义需用分子间作用力解释：在液体表面，表面分子的两侧受力不等。
气相分子对它的引力远远小于液相。
必然受到向下的拉力。
所以，要将液体部的分子拉至表面，必须克服分子间力对其做功。
该功主要用来增加其表面能。
即： Γ为增加单位表面积所做的功。
对纯液体而言，热力学诸函数关系为：通常以等温等压和定组成条件下，每增加单位表面积引起自由焓的变化，即比表面自由焓。
比表面自由焓即为表面力。
2）表面力是液体分子间引力大小的度量指标之一，凡是影响分子间力的因素必将影响表面力。
4、20℃时汞的表面力Γ=4.85×10-1N/m ，求在此温度及101.325kPa 的压力下，将半径r1=1.0mm 的汞滴分散成r2=10-5mm 的微小汞滴至少需要消耗多少的功？答： dA=8dr= -w Γ=4.85×10-1N/m w=6.091x J5、分子间力的认识过程说明了什么?你有哪些体会？答： 我们对于分子间力的认识是一个不断深化的过程。
由于看到了各物质之间的异同而提出了分子间力这样一个概念来解释。
随着解释的不断深入，认识也在不断地提高，从而对其进行更多的修正。
这样才深化出静电力、诱导力和色散力的观点，并研究出其计算过程。
而dAw d Γ=-'n V S n P S n T V n T P A U A H A F A G dA pdV Tds dV dA Vdp Tds dH dAsdT pdV dF dAsdT Vdp dG ,,,,,,,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=ΓΓ+-=Γ++=Γ+--=Γ+-=分子间力这一概念及其研究也仅是对一个复杂过程进行的简化。
从这一认识过程中，体会出：1.在面对一个复杂过程时，我们要想办法令其进行简化，这样才能对其进行研究，并找出隐藏在其中的原理；2.对于一个复杂问题的研究并不可能做到一步到位，而是逐渐深入，其中不乏遇到挫折和困难。
所以在研究的过程中，不可急功近利；3.事物所具有的特征不可能完全相同，我们不可忽略其中的特例；4.不用的人对于同一事物的看法会有所不同，故在研究一个过程时，要集思广益，这样才能尽善尽美。
6、水蒸气迅速冷却至25℃时会发生过饱和现象。
已知25℃时水的表面力Γ=71.97 N/m ，过饱和蒸汽压为水的平衡蒸汽压4倍时，试计算：（1）在此过饱和情况下，开始形成水滴的半径。
（2）此种水滴中含有多少个水分子？答：(1) 查相关表知：25℃下，水的平衡蒸汽压为3290.5Pa ，即过饱和蒸汽压为：4*3290.5=13162Pa 由上两式算的：r=2*71.97/13162=10.94(mm)(2)知水的密度为 ：1g/m^3水滴的体积：3*3.14*(10.94*10^(-3))^3/4=3.08*10^(-6)水的mol 质量：1.71*10（-7）个数：1.71*10^（-7）*6.02*10^23=1.03*10^17(个)7、有一浓度为50%摩尔分数的乙醇水溶液。
溶液的表面积为Am2,取表面层进行分析，其中含有10mol 的水和30mol 的乙醇，试计算此时的乙醇表面过剩。
答：乙醇表面过剩量 ni σ=30 mol单位乙醇表面过剩量Γi=30/A mol/m28、当超过临界胶束浓度时，界面活性剂水溶液的表面力为一定值，即d Γ/dlnc=0。
因为吸附量与d Γ/dlnc 成比例，此时若用Gibbs 式求得溶液表面活性剂的吸附量必然为0，此时的结论正确与否？答：不对，因为gibbs 等温方程不可用于界胶束浓度之后，原因是临界胶束浓度后，吸附量不变且达到最大。
9、19℃时，丁酸水溶液的表面力可以表示为：Γ=Γ0-aln （1+bc ）式中Γ0为纯水的表面力，a 和b 皆为常数。
答：（1）试求该溶液中丁酸的表面过剩量M 和浓度c 的关系。
（2）若已知a=13.1mN/m,b=19.62L/mol,试计算c=0.2mol/L 时的M 为若干？（3）当丁酸的浓度足够大，达到bc ≥1时，表面过剩量M ∞为若干？设此时表面上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上每个丁酸分子所占面积。
(1)dΓ/dc=-ab/(1+bc), M=-c/RT •dΓ/dc=abc/RT(1+bc)(2)M=13.1×19.62×0.2/[8.3145×(273.15+19)×(1+19.62×0.2)]=4.30×10-3 mol/ m2(3)M ≈a/RT=13.1/8.3145×(273.15+19)=5.39×10-3 mol/ m2A=1/(5.39×10-3×6.022×1023)=3.08×10-22m210、已知20℃时，水表面力为72.75mN/m ，汞-水的界面力为375 mN/m ，试计算水在汞表面的铺展系数S2/1,并判断其铺展情况。
ghr Pa ρ=Γ=2答：Γ2=72.75mN/m Γ1＝476mN/m Γ12＝375 mN/m=476-(72.75+375)=28.25 mN/m>0故水能在汞面铺展。
11、不溶性的化合物X在水面上铺展，在低浓度下形成符合ΠA=nRT的单分子膜，如果把10-7g的X加到0.02m2的水面上，在25℃下表面力下降0.20 mN/m，试求X的分子量。
答：πA=nRTπA=mRT/MmRT 10-7*8.314*（25+273）M=———=——————————≈62（g/mol）πA 0.2*10-3*0.0212、回答与思考：（1）液液界面自由焓是由哪些部分组成的？分子间色散力偶极力金属键力（2）如何理解只有S2/1﹥0液体2才能在液体1上铺展，此条件是否必要和充分？如图，Г1使液滴铺展，Г2和Г12使液滴收缩，当S2/1﹥0时，表明使液滴铺展的力大于使液滴收缩的力，液滴才能铺展。
此条件不是充分条件，是必要条件。
因为对于微溶于水的液体应考虑溶解后的溶液的表面及界面力， >0时才表明能铺展，不然会收缩，所以仅有S2/1﹥0不能得出能铺展。
而能铺展就表明一定有S2/1﹥0。
13、把细长不渗水的两白纸互相靠近平行地浮在水面上，在纸间的水面上，用玻璃棒轻轻地滴一滴肥皂液，两纸迅速向相反方向移动，用表面压的概念解释这个现象。
（第三章容）答：将细长不渗水的两纸片平行靠近浮在水面上，在纸片缝隙间滴一滴肥皂液。
纸片迅速被推开。
显然展开的皂膜对纸片产生一推动力。
设纸片边长为l，作用于单位长度上的力为π当纸片迁移dz距离时，作的功为：肥皂液在水面铺展促使其自由焓降低为：设所降低的自由焓全部用于做功，则有：故而导出：这就是说：单位表面自由焓的降低等于膜作用于单位长度障碍物上的压力，即表面压。
14、已知在0℃时，活性炭吸附CHCL3的饱和吸附量为93.8L/kg。
若CHCL3的分压力为1.34×104Pa，其平衡吸附量为85.2L/kg，求：（1）Langmuir公式中的K值。
（2）CHCL3的分压力为6.67×103Pa时，平衡吸附量是多少？（物理化学十五章容）答：（1）因为有P/Γ=1/(Γ∞*K)+P/Γ∞P=1.34×104Pa, Γ∞ =93.8 L/kg=93.8×10-3 m3/kg, Γ=85.2 L/kg= 85.2 m3/kgldzwd⋅=π()ldzdGoΓ-Γ=-wddG=-Γ-Γ=oπ代入公式，知K=7.39×10-4 Pa-1（2）同（1）带数据到Langmuir 公式其中K=7.39×10-4 Pa-1 ,那么Γ=77.99L/Kg15、计算在20℃时将1ml 水变成直径1×10-5cm-1的液体所需要的功。
答：α=ΔW/ΔS 所以：ΔW=α*ΔS =72.75 *0.001 *3.14/4*(1×10-5*0.01)2=2.055915J16、将一上端弯曲的，可为水润湿的毛细管插入水中，若它露出水面的高度小于其毛细管上升的高度，问水能否从上口流出，为什么？答: 不能。
因为若将弯管垂直插入水中，由于弯 管弯曲部分顶端与水面的距离小于 h （毛细管上升高度），故当液面上升到顶端后将沿弯管下降到管口，因管口与水面的距离 h '< h ，若液面半径为r ，则不能达到力平衡，液体有继续下降的趋势，这时液体并不从管中滴出，而是弯月面的半径增大，直至()()()2''l g r gh σρρ=- 达到力平衡。
17、用半径为0.10099cm 的毛细管以毛细上升高度法测定一液体的表面力，测得平衡时上升高度为1.4343cm 。
已知此液体的密度为气相密度差为0.9972g/ml 。
请计算该液体的表面力。
答：查物性表知: 3=1.205kg/m 0.001205/g ml ρ=空=+=0.0012050.99720.998405/g ml ρρρ∆+=液空 320.9984059.8 1.434310220.1009969480.74/gh gh r r N m ρρΓ⨯⨯=⇒Γ==⨯⨯=液液18、电解质水溶液的表面力变化有什么规律性？你如何理解这种规律性？答:电解质水溶液的表面力随浓度增加而变大。
理解：溶质在溶液表面层的浓度与其部浓度是不同的。
原因：表面层存在吸附作用，若为正吸附，则表面浓度大；若为负吸附，则表面浓度小。
19、何谓表面活性？如何按照表面活性把溶质分类？溶质使溶剂表面力降低的性质叫做表面活性。
按照表面活性把溶质分为：表面活性物质和非表面活性物质。
表面活性物质若具有在低浓度围显著降低表面力的特点，这类物质也称为表面活性剂。
—————————————————————————————————————— 表面活性剂是指能显著降低溶剂(一般为水)的表面力（气-液）或界面力（液-液）的一类物质。