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表面张力系数的估算


若Lv为液体的摩尔汽化
热, 为液体的表面张力
系数,NA为阿伏伽德罗常 量,则对一摩尔液体可得
Lv = 6r02NA .
由此可知
= Lv/(6r02NA).
上式中的分子力平衡
距离 r0,则可根据液体
的摩尔质量 、液体的
密度和NA的量值利用
以下的公式进行估算:
r0 = [/(NA)]1/3.
下面分别列出了对 于水、汞、氧、铅这 四种液体,利用以上 公式进行估算的结果 以及其相对于实测数 据的误差 。
表面张力 系数的估算
宏观液体系统的表面积 正比于其线度的平方,而 其体积却正比于线度的立 方。因此,把整个系统的 表面积平均分配给每个分 子后,它比分子的表面积 小得多,可以忽略不计。
如果把液体分子视为边 长为分子力平衡距离 r0的 立方体,当液体汽化后, 每个液体分子将增加 6r02 的表面积。由此可见,液 体的汽化热就应该等于液 体表面自由能的增加。

= 18.010-3 kgmol-1,
= 1.00103 kgm-3,
r0 = 3.1010-10 m, Lv = 4.07104 Jmol-1,
估算= 1.1710-1 Nm-1, 实测= 0.7310-1 Nm-1, = (估算 实测)/实测 = 60%.

= 20110-3 kgmol-1,
= 13.6103 kgm-3,
r0 = 2.9110-10 m, Lv = 5.90104 Jmol-1,
估算= 1.9310-1 Nm-1, 实测= 4.9010-1 Nm-1, = (估算 实测)/实测 = 60%.

= 32.010-3 kgmol9 K)
r0 = 3.6010-10 m, Lv = 6.83103 Jmol-1,
估算= 1.4610-2 Nm-1, 实测= 1.3610-2 Nm-1, = (估算 实测)/实测 = 7.4%.

= 20710-3 kgmol-1,
= 9.81103 kgm-3(1000℃),
r0 = 3.2710-10 m, Lv = 1.93105 Jmol-1,
估算= 4.9910-1 Nm-1, 实测= 4.7310-1 Nm-1,
= (估算 实测)/实测 = 5.5%.
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