13.1 三、表面张力(surface tension) 在两相(特别是气-液)界面上,处 处存在着一种表面紧缩力力,它垂直 与表面的边界,指向液体方向并与表 面相切。 把作用于单位边界线上的这种力 称为表面张力,用y表示,单位是 Nm-1。 将一含有一个活动边框的金属 线框架放在肥皂液中,然后取出悬 挂,活动边在下面。由于金属框上 的肥皂膜的表面张力作用,可滑动 的边会被向上拉,直至顶部
在两相 (特别是气 - 液 )界面上,处 处存在着一种表面紧缩力力 ,它垂直 与表面的边界 ,指向液体方向并与 表 面相切 。 将一含有一个活动边框的金属 线框架放在肥皂液中,然后取出悬 挂,活动边在下面。由于金属框上 的肥皂膜的表面张力作用,可滑动 的边会被向上拉,直至顶部 。 把作用于单位边界线上的这种力 称为表面张力,用 表示 ,单位是 N·m - 1 。 三、表面张力 (surface tension ) 13.1
13.1 三、表面张力(surface tension) 如果在活动边框上挂一重物, 使重物质量W2与边框质量W1所产生 的重力F(F=(W+W2)g)与总的 表面张力大小相等方向相反,则金 属丝不再滑动。 这时 F=2yl 是滑动边的长度,因膜有两个 面,所以边界总长度为21,Y就是作 用于单位边界上的表面张力
如果在活动边框上挂一重物, 使重物质量W2与边框质量W1所产生 的重力F(F=(W1+W2)g)与总的 表面张力大小相等方向相反,则金 属丝不再滑动。 这时 F l = 2 l是滑动边的长度,因膜有两个 面,所以边界总长度为2l, 就是作 用于单位边界上的表面张力。 三、表面张力(surface tension) 13.1
13.1 例:表面张力的存在(surface tension) 如果在金属线框中间系一线圈, 肥皂膜 一起浸入肥皂液中,然后取出,上 面形成一液膜。 (a) 铁圈 由于以线圈为边界的两边表面张 棉线 力大小相等方向相反,所以线圈成任 意形状可在液膜上移动,见(a)图。 肥皂膜 如果刺破线圈中央的液膜,线 圈内侧张力消失,外侧表面张力立 (b) 铁圈 即将线圈绷成一个圆形,见(b)图, 清楚的显示出表面张力的存在。 棉线
如果在金属线框中间系一线圈, 一起浸入肥皂液中,然后取出,上 面形成一液膜。 (a) (b) 由于以线圈为边界的两边表面张 力大小相等方向相反,所以线圈成任 意形状可在液膜上移动,见(a)图。 如果刺破线圈中央的液膜,线 圈内侧张力消失,外侧表面张力立 即将线圈绷成一个圆形,见(b)图, 清楚的显示出表面张力的存在。 例:表面张力的存在(surface tension) 13.1
四、界面张力与温度的关系 13.1 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+dP+dA+∑sdng 运用全微分的性质(上册附录),可得: (》rm=(7) 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
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(上册附录),可得: , , B , , B ( ) ( ) T P n A P n A T S = − 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。 四、界面张力与温度的关系 13.1
四、界面张力与温度的关系 13.1 拉姆齐和希尔茨提出的T与Y经验式 Y'm23=k(Tc-T-6.0) 式中V为摩尔体积,k为普适常数,对非极性液 体,k=2.2×107JK-1
拉姆齐和希尔茨提出的T与 经验式 Vm 2/3 =k(Tc -T-6.0) 式中Vm为摩尔体积,k为普适常数,对非极性液 体,k =2.2×10-7 J·K-1 。 四、界面张力与温度的关系 13.1