《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）13章 表面物理化学-习题课

表面物理化学习题课物理化学(B)II2025/4/4

1 2025/4/4 物理化学(B)II 表面物理化学 习 题 课

aG一、比表面能TP,nBaA表面热力学dG =-SdT +Vdp+odA(△G), = -SdT +odA(△G)r,p=J odAasagdoAS =dAaTaAaTA,PT,pA,PAU = AH = AG+ TAS物理化学(B)II2025/4/4

2 2025/4/4 物理化学(B)II 二、表面热力学 dG = −SdT +Vdp +dA (G) T, p = dA A T p T A p S , ,        = −           dA T S A p         = − ,    U = H = G+TS (G) p = −SdT +dA 一、比表面能 B , , s ( )T P n G A   = 

三、Young-Laplace 公式 :2(R+)sp. =1R附加压力的方向总是指向球心RT In Pr - 2M四、Kelvin 公式R'pPo五、毛细管现象202o cos01R'为毛细管半径PgR'pgr物理化学(B)II2025/4/4

3 2025/4/4 物理化学(B)II s ' 2 p R  = p R  p RT r  = 2γM ln 0 四、Kelvin 公式 五、毛细管现象 gr h  2 = ' 2 cos gR   = R’为毛细管半径 附加压力的方向总是指向球心 三、Young-Laplace 公式 : s ' ' 1 2 1 1 p R R    = +    

六、Gibbs吸附公式dya2.RT da2七、Langmuir单分子层吸附等温式VmbpPV =V.0 :m1 + bpVamapA'pBH0.1+apa +a' PB1 +apa +α' pB物理化学(B)II2025/4/4

4 2025/4/4 物理化学(B)II 2 2 2 d d a Γ RT a  = − m m p p 1 V V a V = + A B A A 1 ap a' p ap + +  = bp V bp V V m m + = = 1  六、 Gibbs吸附公式 七、Langmuir单分子层吸附等温式 B B A B ' 1 ' a p ap a p  = + +

例1：220℃，po下，将1kg水分散成10-°m半径的小水滴需做功多少？已知g=0.0728N.m',p=1000kg·m3解: -W= AA=α(A, -A)=A2 = × n × 4元r2而 1kg = n × (4/3元r3 × p)n = 2.4 × 1023个_W2 =3x10-3g/r=218 kJ而218 kJ的能量相当于1kg水升温50℃所需的能.对于1kg水(0.0485m2)，表面能约为3.5×10-3J。物理化学(B)II2025/4/4

5 2025/4/4 物理化学(B)II 例1： 20℃，p 0下，将1kg水分散成10-9m半径的小水滴需做 功多少？已知=0.0728 Nm-1 ,  =1000 kgm-3 解： – Wr ’ = A = (A2 – A1 )  A2 =   n  4r 2 而 1kg = n × ( 4/3r 3  ) n = 2.4  1023个 – Wr ’ =310-3/r=218 kJ 而218 kJ的能量相当于1kg水升温50℃所需的能.对于 1kg水 (0.0485m2 )，表面能约为3.510-3J