Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Термодинамическое определение поверхностного натяжения



объединенное уравнение первого и второго начал термодинамики для гетерогенной системы

При постоянных S, V, ni, и q

Так как фундаментальное уравнение ТД может быть записано иотносительно других ТД потенциалов, а именно энергии Гиббса G, энергии Гельмгольца F и энтальпии Н, тогда поверхностное натяжение есть частная производная от любого термодинамического потенциала по площади межфазной поверхности при постоянных соответствующих параметрах:

Удельная энергия Гиббса поверхности

Изменение энергии Гиббса поверхности можно представить через энергию Гиббса, приходящуюся на единицу площади поверхности Gs, тогда для индивидуальных веществ (dGs/ds = 0)

Термодинамические потенциалы единицы поверхности не изменяются с изменением площади поверхности, поверхностное натяжение индивидуальных веществ является в то же время удельной энергией Гиббса поверхности, общая энергия Гиббса поверхности линейно связана с площадью поверхности.

В твердых телах переход поверхностных атомов и молекул в равновесное состояние может продолжаться очень долго вследствие их малой подвижности.

Наиболее четким по физическому смыслу является представление о поверхностном натяжении как о работе образования единицы поверхности

У тел в твердом состоянии по сравнению с жидким силы межмолекулярного и межатомного взаимодействия больше на величину, определяемую энтальпией плавления (затвердевания).

Удельная энергия Гиббса растворов зависит от удельной поверхности → (dGs/ds ≠ 0) отсюда следует

Поверхностное натяжение σ можно рассматривать

1.Как работу переноса молекул из объема тела на поверхность, связанную с разрывом межмолекулярных связей

поверхностное натяжение меньше у неполярных жидкостей, имеющих слабые межмолекулярные связи, и больше у полярных жидкостей (Н2О)

2.Как силу, направленную тангенциально (параллельно) к поверхности и приходящуюся на единицу длины периметра, ограничивающую эту поверхность

поверхностные молекулы, обладая некомпенсированной энергией, стремятся уйти в глубь конденсированной фазы и тем самым сжимают поверхность

.





Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 726 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.006 с)...