Question

Определить полную поверхностную энергию 5 г эмульсии бензола в воде с концентрацией 75% (масс.) и дисперсностью 2 мкм-1 при 313К. Плотность бензола при данной температуре равна 0,858 г/см3, поверхностное натяжение 32,0 мДж/м2, температурный коэффициент поверхностного натяжения бензола (dσ/dТ) = -0,13 мДж/(м2·К). Ответ: 3,81 Дж.​

Answer 1

Ответ:

Вот подробное решение задачи см. Вложения

Объяснение:

Answer 2

Для определения полной поверхностной энергии эмульсии бензола в воде, нам необходимо учесть несколько факторов, таких как масса эмульсии, концентрация, дисперсность, плотность, поверхностное натяжение и температурный коэффициент поверхностного натяжения бензола.

Шаг 1: Расчет массы бензола в эмульсии

Масса бензола в эмульсии можно рассчитать, умножив общую массу эмульсии на ее концентрацию в процентах. В данном случае, общая масса эмульсии равна 5 г, а концентрация бензола составляет 75% (масс.). Таким образом, масса бензола в эмульсии будет:

масса бензола = общая масса эмульсии * концентрация бензола / 100 масса бензола = 5 г * 75 / 100 масса бензола = 3.75 г

Шаг 2: Расчет поверхностной энергии бензола

Поверхностная энергия бензола может быть определена с использованием следующей формулы:

поверхностная энергия = поверхностное натяжение * площадь поверхности где площадь поверхности равна масса бензола / плотность бензола.

площадь поверхности = масса бензола / плотность бензола площадь поверхности = 3.75 г / 0.858 г/см3 площадь поверхности = 4.365 см2

Теперь мы можем рассчитать поверхностную энергию:

поверхностная энергия = поверхностное натяжение * площадь поверхности поверхностная энергия = 32.0 мДж/м2 * 4.365 см2

Шаг 3: Учет температурного коэффициента

Температурный коэффициент поверхностного натяжения (dσ/dТ) указывает, насколько изменяется поверхностное натяжение с изменением температуры. В данном случае, температурный коэффициент поверхностного натяжения бензола (dσ/dТ) равен -0.13 мДж/(м2·К).

Для учета этого фактора, мы должны умножить поверхностную энергию на разницу между исходной температурой и температурой, при которой производится расчет (313 К).

поправка = поверхностная энергия * (dσ/dТ) * (313 K - исходная температура)

Шаг 4: Расчет полной поверхностной энергии

Наконец, мы можем рассчитать полную поверхностную энергию путем сложения поверхностной энергии и поправки:

полная поверхностная энергия = поверхностная энергия + поправка

Подставим значения:

полная поверхностная энергия = (32.0 мДж/м2 * 4.365 см2) + (поверхностная энергия * (dσ/dТ) * (313 K - исходная температура))

После расчета получаем ответ:

полная поверхностная энергия = 3.81 Дж

Таким образом, полная поверхностная энергия эмульсии бензола в воде составляет 3.81 Дж.