Варианты элективов за весенний семестр - 2005 год / Тема 24

Элективы (2 семестр)

Тема 24

Смачивание

Билет №1

1. Межфазное взаимодействие, или взаимодействие между приведенными в контакт поверхностям конденсированных тел разной природы называются _________ или ________.

2. Смачиваемость водой твердых тел характеризуется краевыми углами:

1) кварц - 0˚ 4) фторопласт - 108˚

2) графит - 55˚ 5) парафин – 106˚

3) тальк - 69˚

Выберите вещество, которое:

а) хуже всех смачиваются водой

б) лучше всего смачиваются водой

3. Способность жидкости растекаться, можно увеличить:

а) добавлением веществ, уменьшающих ее поверхностное натяжение и увеличивающих работу адгезии со смачиваемой поверхностью

б) повышением температуры

в) понижением температуры

г) введением веществ, повышающих поверхностное натяжение жидкости и уменьшающих работу адгезии со смачиваемой поверхностью.

4. Найдите коэффициент гидрофильности порошка активированного угля, если теплота смачивания его углеводородом (гексан) равна 93,3*10^-3Дж/кг, а водой – 31,8* Дж/кг

а) 2,9 б) 0,34 в) 61,5*10^-3 г) 17,8

5. Найдите правильную запись уравнения Дюпре:

1) Wc=(1+Cos)*σ т-ж 3) Cosθ = 2Wc-Ws/Wc

2) Cosθ = (σ т-г - σ т-ж)/ σ ж-г 4) Wa = σ ж-г + σ т-г - σ т-ж

6. В каком порядке смачивание уменьшается:

а) 1> Cosθ > 0 в) Cosθ = -1 б) -1< Cosθ<0 г) Cosθ = 1

7. При смачивании всегда выделяется тепло (ΔН<0), потому что энтальпия системы до смачивания больше энтальпии этой системы после смачивания.

8. Жидкость смачивает твердую поверхность, если:

а) σ т-г < σ ж-т г) Cosθ < 0

б) Cosθ > 0 д) σ т-г > σ ж-т

в) θ = 90˚

9. Найдите верное определение понятия “краевой угол смачивания”:

1) угол, который образован касательными к межфазным поверхностям, ограничивающим смачивающую жидкость, отсчитываемый в сторону жидкой фазы от касательной

2) угол между поверхностью твердого тела и касательной, проведенной к поверхности смачивающей жидкости из любой точки периметра смачивания

3) угол между смачиваемой поверхностью твердого тела и касательной, проведенной через точку соприкосновения трех фаз

4) угол между касательной, проведенной через точку соприкосновения трех фаз, к поверхности смачиваемой жидкости и смачиваемой поверхностью твердого тела, отсчитываемый от касательной в сторону жидкой фазы.

10. Твердая гидрофильная поверхность после обработки раствором ПАВ может стать гидрофобной, потому что молекулы ПАВ, адсорбируясь, полярными группами обращаются к поверхности, а неполярными – наружу.

Билет №2

1. Изменение энтальпии при взаимодействии жидкости с поверхностью другой жидкости или твердого тела называют ___________.

2. Найти верное определение работы когезии:

1) работа когезии равна энергии, которую нужно затратить на преодоление сил межфазного взаимодействия

2) работа, затрачиваемая на преодоление сил взаимодействия между молекулами данной фазы

3) работа, затрачиваемая на преодоление сил взаимодействия между приведенными в контакт поверхностями двух конденсированных фаз

4) работа адгезии – результат стремление системы к уменьшению поверхностной энергии.

3. Жидкость не смачивает твердую поверхность, если:

а) σ т-г < σ т-ж г) σ т-г > σ т-ж

б) θ>90˚ д) θ = 0˚

в) Cosθ < 0

4. Какому из ниже перечисленных случаев соответствует математическое выражение:

Wa / σ г-ж = 1 + Cosθ

а) уравнение Дюпре г) уравнение Дюпре-Юнга

б) закон Юнга д) закон смачивания

в) выражение для работы адгезии

5. В каком порядке увеличивается смачивание:

а) Cosθ = -1 в) -1< Cosθ<0

б) Cosθ = -1 г) 1> Cosθ > 0

6. Из приведенных в таблице веществ выберите:

1) гидрофильные 2) гидрофобные

Вещества	Теплота смачивания водой Дж/кг	Теплота смачивания углеводородом Дж/кг
А	38,1	18,4
Б	31,8	93,3
В	96,2	5,4
Г	146,0	4,2

7. В процессе смачивания выделяется тепло, потому что смачивание сопровождается увеличением поверхности энергии системы.

8. Количественной характеристикой смачивания может быть:

1) коэффициент гидрофильности

2) теплота смачивания

3) краевой угол смачивания

4) косинус краевого угла смачивания

9. Для лиофильных поверхностей угол смачивания изменяется в диапазоне:

а) 0˚< θ < 180˚ б) 90˚< θ < 180˚ в) 0˚< θ < 45˚ г) 0˚< θ < 90˚

10. Путем добавления ПАВ можно гидрофилизировать гидрофобные поверхности и вызывать их смачивание водой и другими полярными жидкостями, потому что адсорбция ПАВ на твердой поверхности может изменить не только величину, но и знак cos θ

Билет №3

1. Поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с твердым или другим жидким телом при наличии контракта трех несмешивающихся фаз, одна из которых обычно является газом, называется _____________.

2. Выберите условие растекание жидкости на поверхности твердого тела (σ – поверхностное натяжение, Wa и Wc – работа адгезии и когезии соответственно):

а) Wa >Wc в) Wc = 2 σ ж-г

б) Wa < Wc г) Wa = σ ж-г + σ т-г - σ т-ж

3. Расположите порошкообразные вещества в порядке возрастания гидрофильности:

Вещества: Коэффициент гидрофильности:

А Б В Г 2,1 0,34 17,8 34,8

4. При отборе крови и в процессе изучения тромбоцитов стеклянные поверхности обрабатываются специальными кремнийорганическими соединениями, придающими им _______.

5. Степень смачивания количественно может быть охарактеризована:

а) косинусом краевого угла

б) углом смачивания

в) теплотой смачивания

г) уменьшением межфазной энергии на границе твердого тела с жидкостью

д) отношением работы адгезии к работе когезии для смачивающей жидкости.

6. Твердое вещество лучше смачивает та жидкость, которая:

1) имеет большее поверхностное натяжение и ближе по полярности к смачиваемому веществу

2) имеет наибольшую энергию взаимодействия с веществом и наибольшую разность полярностей с твердым веществом

3) ближе по полярности к смачиваемому веществу и имеет меньшее поверхностное натяжение

4) меньше взаимодействует со смачиваемым веществом и имеет меньшее поверхностное натяжение

7. Для лиофобных поверхностей угол смачивания меняется в диапазоне:

а) 90˚< θ < 180˚ б) 0˚< θ < 90˚ в) 0˚< θ < 180˚ г) 0˚< θ < 45˚

8. Найдите математическое выражение для закона Юнга:

1) Wa=(1+Cos)*σ т-ж

2) Cosθ = 2Wc-Wa/Wa

3) Cosθ = (σ т-г - σ ж-т)/ σ ж-т

4) Wa = σ ж-г + σ т-г - σ ж-т

9. Адгезия является самопроизвольным процессом, потому что адгезия – результат стремления системы к увеличению межфазной поверхностной энергии.

10. Избирательное смачивание отсутствует, если:

а) Cosθ = 1

б) σ т-г = σ т-ж

в) σ т-г > σ т-ж

г) Cosθ = 0

д) θ = 90˚