界面现象-学生答案(5)

气泡内气体的压力为

p'?p0?ps?(101 325?71 970) Pa?173 295 Pa （3分） lnprp0?2?MRT?r??2?0.071 97?18.02?103?3?68.314?298.15?1?10?2?10??0.000 523 2

pr?3166 P a （气泡内水蒸气压力） （3分） p2/p'?3166?0.0183 （2分）

173 295

四、问答题 ( 共13题 61分 )

89. 5 分 (6722) 6722

[答] 对，ps = 2??/R'

90. 5 分 (6723)

6723

[答] 不对，应是大水滴变大，小水滴变小直至消失，因为小水滴蒸气压大。

91. 5 分 (6724)

6724

[答] 2??/R' = V?g R'= 2??/V?g R' 小则滴数多 (2分) 苯的 ? 比水小，而 ? 小得更多。 正丁醇的 ? 与水相同，但 ? 比水小。

洗液的 ? 比水大的多，虽? 比水大一些。 (各1分)

92. 5 分 (6726)

6726

[答] ln(p/p*) = 2??M/RT?×1/R' (2分) 凸面， R' > 0 p > p* (1.5分) 凹面， R' < 0 p < p* (1.5分)

93. 5 分 (6728)

6728

[答] (1) 切断土壤中的毛细管，使下层水分不会通过毛细管蒸发掉； (3分) (2) 被切下的土壤毛细管会发生水的毛细凝聚，增加土中水分。 (2分)

94. 2 分 (6729)

6729

[答]

大泡变大，小泡变小，因小泡附加压力大， 最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧。

95. 5 分 (6746)

6746

[答] 新相形成之际, 无论是晶体或液滴, 半径极小, 因而比表面大, 表面自由能大, 附加压力亦大。根据开尔文公式, 小液滴饱和蒸气压或小晶体的溶解度比大的大, 蒸汽泡中的蒸气压小等, 从而可解释各种过饱和现象。

96. 2 分 (6748)

6748

[答] (a)图中, 油能润湿管壁, 对水加压, 油不会全部被赶出。 而(b)图中，油可全部被赶出。 (2分)

97. 2 分 (6751)

6751

[答] 由于城市的空气中有大量的尘埃存在, 使城市中的雾的液滴半径较之农村的雾的 液滴半径大, 饱和蒸气压降低。

98. 5 分 (6757)

6757

[答] 钢液不润湿透气砖。在孔中液面呈凸型, 附加压力向内, 且大于重力作用力。

99. 5 分 (6761)

6761

[答] 设尘-液界面为A1, 盐在尘上析出后, 得尘-盐界面为A1, 盐液界面为A2, 析出过程的 ?G <0, 即?G＝?盐-液A2+?盐-尘A1-?尘-液A1< 0 (2分)

?尘-液 > ?盐-液A2/A1＋?盐-尘

所以 ?尘-液 >?盐北-尘 (3分)

100. 5 分 (6768)

6768

[答] 水在毛细管将向左移动。 p2?s?r ，左边的附加压力ps大于右边的附加压力。

101. 10 分 (6782) 6782

4[答] (1) cos??hr?g0.028?5?10??997?9.802??2?0.0718?0.9526

? =17.7° (2) lnpr?Mcos??0.0718?18.02?10?3cos17.7?p?20RTr??2?8.314?300.15?2?10?9?997??0.4954

（2分）

（3分）

3分） （ pr=2.17 kPa （3分） (3) 助沸毛细管中空气泡的半径为r? pr=p0+ps=(101.325?prp0?2?0.05892.1?10?62?10?6 mcos??3?2.1?10?6 m

?10 )kPa?157.42 kPa

ln??vaHpR?R?vm?11???? TT?0?lnm

1T1T0prpHap?0.002 590

0 T=386.1 K 过热13℃ （3分）

欲提高助沸效果，应加大毛细管半径。 （1分） 7018

[答] 洗衣粉为双亲分子，在水-油体系加入洗衣粉后，洗衣粉在水-油界面被吸附，经振荡破碎即形成乳状液。

这种乳状液能稳定存在的原因：

（1） 洗衣粉加入降低了水—油体系的表面Gibbs函数；

（2） 洗衣粉在水—油界面吸附形成包围液滴具有一定机械强度的保护膜；

液滴带相同电荷阻止了相互靠近聚沉。