Составители:
Рубрика:
=⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅= у
с
6
m
D
s
G
6 ⋅ 50 ⋅10
6
⋅ ( 4 ⋅10
-3
/ 998 ) ⋅72,7 ⋅ 10
-3
= 87,41 Дж.
Задача 2. Аэрозоль ртути сконденсировался в виде большой сферической
капли объемом 3,5 см
3
. Определите, насколько уменьшилась поверхност-
ная энергия ртути, если дисперсность аэрозоля составляла 10 мкм
-1
.
Поверхностное натяжение ртути равно 0,475 Дж/м
2
.
Решение. Суммарная поверхность капель аэрозоля равна
s′ = 6 D V = 6 ⋅ 10 ⋅10
6
⋅ 3,5 ⋅ 10
-6
= 210 м
2
.
Энергия Гиббса аэрозоля составляет
G
′
s
= σ ⋅ s′ = 0,475 ⋅ 210 = 99,75 Дж.
В конденсированном состоянии объем капли ртути равен
3
4
πr
3
. Следова-
тельно, радиус капли будет равен
94,0
3
836,0
3
р4
5,33
3
р4
3
==
⋅
==
V
r
см.
Площадь поверхности капли ртути
s′ = 4π r
2
= 11,1 см
2
= 11,1 ⋅ 10
-4
м
2
.
Энергия Гиббса капли ртути равна
G
s
˝ = σ s˝ = 0,475 ⋅ 11,1 ⋅ 10
-4
= 5,27 ⋅ 10
-4
Дж.
Таким образом, в результате конденсации аэрозоля поверхностная энергия
ртути уменьшится от 99,75 Дж до 5,27 ⋅ 10
-4
Дж.
Задача 3. Рассчитайте полную поверхностную энергию 5 г эмульсии
бензола в воде с концентрацией 75 масс. % и дисперсностью D, рав-
ную 2 мкм
-1
при температуре 313 К. Плотность бензола при данной
температуре составляет ρ = 0,858 г/см
3
, поверхностное натяжение
σ
-
32,0 мДж/м
2
, температурный коэффициент поверхностного натяжения
бензола dG / dT = − 0,13 мДж / (м
2
⋅ К).
Решение. Полная поверхностная энергия U
s
рассчитывается по уравнению
Гиббса − Гельмгольца :
11
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
