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-pd+uBdnB U=U(,V, nB) 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=7S-pd+yd4+∑dn U=U(S, V, A,, nB
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 )
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=7dS-pod+yd4+∑dn dH=S+阿+yd4+∑dmn B da=-SdT-pdv+rdA+2aBdnB B dG=-SdT+vdp+rdAs+2aBdnB B 从这些热力学基本公式可得 aU aH A OG OA OA SV s/S, P, nB aA OA T, V, nB T, p, nB
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 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 = = = =
表面自由能( (Surface free energy) 广义的表面自由能定义: OU OH Y OAs S, V, nB aAs TV OG T P OG 狭义的表面自由能定义:y=()xP y又可称为表面Gbbs自由能 表面自由能的单位:J.m2
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−
y=(OU OA,S,V,n 比表面内能 (OH aA S,P,n 比表面焓 比表一 y=(Am比表面 Helmholtz函数面 能 (aAmn比表面Gbs函数 广义的表面自由能定义:(上式) 单位表面积表面层的分子比体系内部 同样数量的分子所高出的能量值。 ·保持相应的特征变量不变,每增加单位表 面积时,相应热力学函数的增值
• 广义的表面自由能定义：（上式） • γ：单位表面积表面层的分子比体系内部 同样数量的分子所高出的能量值。 • 保持相应的特征变量不变，每增加单位表 面积时，相应热力学函数的增值。 ( ) ( ) ( ) ( ) , , , , , , , , T p n T V n S p n S V n A G A A H A U = = = = 比表面内能 比表面Gibbs函数 比表面Helmholtz函数 比表面焓 比 表 面 能
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G=-S7+dP+yd4+∑adn 运用全微分的性质,可得 S y aS aA T,VMB aT As, V, nB aAs)T, p,mB OT As, P, nB 等式左方为正值,因为表面积增加,熵总是增加 的。所以γ随T的增加而下降
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： s B B s , , T V n , , A V n S A T = − 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 = −