结构推理
请回答下列问题:
(1)常见的亚稳状态有哪些?为什么会产生亚稳状态 ?如何防止亚稳状态的产生?
(2)在一个封闭的钟罩内,有大小不等的两个球形液滴,问长时间恒温放置后,会出现什么现象?
(3)下雨时,雨滴落在水面上形成一个大气泡,试说明气泡的形状及其理由。
(4)物理吸附与化学吸附最本质的区别为什么?
(5)在一定温度、压力下,为什么物理吸附都是放热过程?
【正确答案】解:(1) 常见的亚稳定状态有:过饱和蒸气,过冷液体,过热液体,过饱和溶液等。
原因:由于新相的生成时,其粒径极小,其比表面能较高,体系不可能自发地向能量较高的方向进行,除非体系本身的能量较高或外界干扰,因此,新相的生成是较困难。
防止亚稳状态产生的方法:提供新相生成的“晶种”或外界扰动或提高体系本身的能量等法。
(2) 根据开尔文公式,液滴越小,其饱和蒸气压越高。因此,小液滴逐渐变小直至消失,大液滴逐渐变大。
(3) 该气泡近为球形(如不考虑水压影响,应为球形)。
根据表面张力意义或附加压力公式,只有当表面作用力完全对称时,表面最为稳定。球形表面的作用力是完全对称的。
(4) 作用力的本质不同。物理吸附是范德华力,而化学吸附是化学键力。
(5) 物理吸附过程相当于气体凝结过程,此时气体的热运动能减小,体系熵减小。
【答案解析】