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第十章界面现象10-1请回答下列问题1常见的亚稳定状态有哪些?为什么产生亚稳态?如何防止亚稳态的产生?2在一个封闭的钟罩内,有大小不等的两个球形液滴,问长时间放置后,会出现什么现象?3下雨时,液滴落在水面上形成一个大气泡,试说明气泡的形状和理由?4物理吸附与化学吸附最本质的区别是什么?5在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程?答1常见的亚稳态有过饱和蒸汽、过热液体、过冷液体、过饱和溶液产生这些状态的原因就是新相难以生成,要想防止这些亚稳状态的产生,只需向体系中预先加入新相的种子2一断时间后,大液滴会越来越大,小液滴会越来越小,最终大液滴将小液滴“吃掉”,根据开尔文公式,对于半径大于零的小液滴而言,半径愈小,相对应的饱和蒸汽压愈大,反之亦然,所以当大液滴蒸发达到饱和时,小液滴仍未达到饱和,继续蒸发,所以液滴会愈来愈小,而蒸汽会在大液滴上凝结,最终出现“大的愈大,小的愈小”的情况3气泡为半球形,因为雨滴在降落的过程中,可以看作是恒温恒压过程,为了达到稳定状态而存在,小气泡就会使表面吉布斯函数处于最低,而此时只有通过减小表面积达到,球形的表面积最小,所以最终呈现为球形4最本质区别是分子之间的作用力不同物理吸附是固体表面分子与气体分子间的作用力为范德华力,而化学吸附是固体表面分子与气体分子的作用力为化学键5由于物理吸附过程是自发进行的,所以ΔG<0,而ΔS<0,由ΔG=ΔH-TΔS,得ΔH<0,即反应为放热反应10-2在
293.15K及
101.325kPa下,把半径为1×10-3m的汞滴分散成半径为1×10-9m的汞滴,试求此过程系统表面吉布斯函数变ΔG为多少?已知
293.15K时汞的表面张力为
0.4865N·m-1解=N×N=ΔG==A2-A1=4·N-=4·-=4××-10-6=
5.9062J10-3计算时
373.15K时,下列情况下弯曲液面承受的附加压力已知时水的表面张力为
58.91×10-3N·m-11水中存在的半径为
0.1μm的小气泡;kPa2空气中存在的半径为
0.1μm的小液滴;3空气中存在的半径为
0.1μm的小气泡;解...。