第 十 三 章 习 题 1、在293K 时,把半径为1mm 的水滴分散成半径为1μm 的小水滴,问比表面增加了多少倍?表面吉布斯自由能增加了多少?完成该变化时,环境至少需做功若干?已知293K 时水的表面张力为0.07288N〃m-1。 解 设半径为1mm 水滴的表面积为A1,体积为V1,半径为R1;半径为1μm 小水滴的表面积为A2,体积为V2,半径为R2。大水滴分散成小水滴后,设分散成小水滴后的数目为N,则V1=N V2,所以 32313434RNR, 9363321101010mmRRN 1000101010442639212212mmRRNAA JmNRNRmNAGA442122110145.910145.9)(407288.0 JGWAf410145.9。 2、已知汞溶胶中粒子(设为球形)的直径为22nm,每dm3 溶胶中含Hg 为8×10-5kg,试问每1cm3 的溶胶中粒子数为多少?其总表面积为若干?把8×10-5kg 的汞滴分散成上述溶胶时表面吉布斯自由能增加多少?已知汞的密度为13.6kg〃dm-3,汞-水界面张力为0.375N〃m-1。 解 直径为22nm 的汞的粒子的体积为 32439310576.5102223434mmRV 每1cm3 的溶胶中粒子数N(为每1cm3 的溶胶中含汞的体积再除以直径为22nm 的汞的粒子的体积) 123243333510054.110576.516.13101108mdmkgdmdmkgN 232912210603.110222410054.14mmRNA总 8×10-5kg 的汞滴的半径R0, mdmdmkgkgVR32313531001012.11012.14)]6.13/(108[343 JRNRmNAGA420211095.5)(4375.0。 3、试证明: (1),,,ssp AsT AT pUTpATp (2) ,,sp AsT pHTAT 证明 (1)对单组分有界面效应的系统 sdUTdSpdVdA 恒温恒压对As求偏导:,,,sssT pT pT pUSVTpAAA 由吉布斯函数变化 sdGSdTVdpdA 恒温时 sd GV d pd A,写出其麦克斯韦关系式ssApVAp 综合得到 ,,ssT AT pVAp 恒压时 sd GS d Td A ,写出其麦克...