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4、在20 ℃时,水的表面张力为72.8 mN.m , 汞的表面张力为483 mN.m-1 , 而汞和水的表面张力为375 mN.m-1;计算并回答下列问题:
(1) 计算铺展系数S,并判断水能否在汞的表面铺展开?
(2) 计算铺展系数S,并汞能否在水的表面铺展开?
(3) 测量水的表面张力有哪些常用测量方法?(列出3种以上
的方法)
[答]
(1) S=γ汞-γ汞-水-γ水
S = 483-375-72.8=35.2 > 0
能铺展开.
(2) S=γ水-γ汞-γ汞-水
S=72.8-483-375=-785.2 > 0,
不能铺展开.
(3) 最大气泡法,环法,滴重法,毛细管升高法
298.15K 时乙醇水溶液的表面张力与溶液中乙醇的浓度C(单位)的关系为:σ=72-0.5C+0.2C2, 计算C = 0.6 mol .dm-3时
(1) 溶液的表面张力σ
(2) 乙醇在液面的表面过剩Г。
(3) 将半径为10-3m的玻璃笔毛细管垂直插入该溶液中(设乙
醇水溶液完全润湿毛细管),溶液在毛细管中上升高度是多少? (已知该溶液的密度为986 kg..dm-3, 重力加速度为g = 980 N.kg-1
解:
(1) (dγ/dC)? = - 0.5+ 2³0.2 C
(2) Γ= -(C/RT)(dγ/dC)? = -C(- 0.5+ 0.4 C)/(RT)
-3-3 =-0.6³10³(-0.5+0.4³0.6³10)/(8.314³298)
=1.21³10-8 mol.m? -1
(3) h= 2γcosθ/(rρg )