1.3表面张力的大小 (1)纯物质的表面张力与分子的性质有关,通常是 y八金属键)>Y(离子键)>Y(极性共价键)>非极性共价键) 水因为有氢键,所以表面张力也比较大 (2)Antonoff发现,两种液体之间的界面张力是 两种液体互相饱和时的表面张力之差,即 Y1,2=Y1-Y2 这个经验规律称为Antonoff规则
1.3 表面张力的大小 1,2 1 2 = − (1)纯物质的表面张力与分子的性质有关,通常是 (2)Antonoff 发现,两种液体之间的界面张力是 两种液体互相饱和时的表面张力之差,即 水因为有氢键,所以表面张力也比较大 (金属键)> ( 离子键)> ( 极性共价键)> ( 非极性共价键) 这个经验规律称为 Antonoff 规则
2.表面热力学的基本公式 根据多组分热力学的基本公式 dU=Tds-pdv+>updng U=U(S,v,ng) B 对需要考虑表面层的系统,由于多了一个表 面相,在体积功之外,还要增加表面功,则基本 公式为 dU Tds-pdv+rdA+>updng U=U(S,V,A,ne)
2. 表面热力学的基本公式 B B B d d d d U T S p V n = − + 根据多组分热力学的基本公式 对需要考虑表面层的系统,由于多了一个表 面相,在体积功之外,还要增加表面功,则基本 公式为 U U S V n = ( , , B ) s B B B d d d d d U T S p V A n = − + + U U S V A n = ( , , ,s B )
2.表面热力学的基本公式 所以考虑了表面功的热力学基本公式为 dU=TdS-pdW+ydA+∑dn dH=TdS+dp+yd4+∑edne dA=-SdT-pdV+rdAuadng dG=-sa7+p+4+∑4,dn。 从这些热力学基本公式可得 aU aH S,V,ng S,p,ng T,V,ng T,p,nB
所以考虑了表面功的热力学基本公式为 s B B B d d d d d U T S p V A n = − + + s B B B d d d d d H T S V p A n = + + + s B B B d d d d d A S T p V A n = − − + + s B B B d d d d d G S T V p A n = − + + + 从这些热力学基本公式可得 B B B B s s , , , , , , , , s s S V n S p n T V n T p n U H A G A A A A = = = = 2. 表面热力学的基本公式
表面自由能(surface free energy) 广义的表面自由能定义: ∂U ∂H S,v.ng )S.P.p A TV,nB T.P,nB 狭义的表面自由能定义:Y=( )T,P,ng Y又可称为表面Gibbs自由能 表面自由能的单位 :J.m-2
表面自由能 (surface free energy) 广义的表面自由能定义: B , , s ( )S V n U A = B , , s ( )S P n H A = B , , s ( )T V n A A = B , , s ( )T P n G A = 狭义的表面自由能定义: B , , s ( )T P n G A = 又可称为表面Gibbs自由能 表面自由能的单位: 2 J m−
3.界面张力与温度的关系 温度升高,界面张力下降,当达到临界温度T时, 界面张力趋向于零。这可用热力学公式说明: 因为 dG=-SdT+p+ydA+∑dne dA=-SdT-pW+A+∑4edn 运用全微分的性质,可得: -1 ,p,1p .D,ng p,l 4s,p,nB 等式左方为正值,因为表面积增加,熵总是增加的。 所以Y随T的增加而下降
3. 界面张力与温度的关系 温度升高,界面张力下降,当达到临界温度Tc时, 界面张力趋向于零。这可用热力学公式说明: 因为 运用全微分的性质,可得: 等式左方为正值,因为表面积增加,熵总是增加的。 所以 随T的增加而下降。 s B B s , , T p n , , A p n S A T = − s B B s , , T p n , , A p n S T T A T = −