表9-2某些液体、固体的表面张力和液/液界面张力 物质 o/(10-3 T/K 物质 σ/(103 T/K N.m) N.m) 水(液) 72.75 293 W(固) 2900 2000 乙醇(液) 22.75 293 Fe(固) 2150 1673 苯(液) 28.88 293 Fe(固) 1880 1808 丙酮(液) 23.7 293 Hg(液) 485 293 正辛醇(液/水) 8.5 293 NaCl(固) 227 298 正辛酮(液) 27.5 293 KC1(固) 110 298 正己烷(液/水) 51.1 293 Mg0(固) 1200 298 正己烷(液) 18.4 293 Caf2(固) 450 78 正辛烷(液/水) 50.8 293 He(液) 0.308 2.5 正辛烷(液) 21.8 293 Xe(液) 18.6 163
物质 σ/(10-3 N·m-1) T/K 物质 σ/(10-3 N·m-1) T/K 水(液) 72.75 293 W(固) 2900 2000 乙醇(液) 22.75 293 Fe(固) 2150 1673 苯(液) 28.88 293 Fe(固) 1880 1808 丙酮(液) 23.7 293 Hg(液) 485 293 正辛醇(液/水) 8.5 293 NaCl(固) 227 298 正辛酮(液) 27.5 293 KCl(固) 110 298 正己烷(液/水) 51.1 293 MgO(固) 1200 298 正己烷(液) 18.4 293 CaF2(固) 450 78 正辛烷(液/水) 50.8 293 He(液) 0.308 2.5 正辛烷(液) 21.8 293 Xe(液) 18.6 163 表9-2某些液体、固体的表面张力和液/液界面张力
高度分散的物质系统具有巨大的表面积,表面效应明显。因 此对高度分散具有巨大表面积的物质系统,必须充分考虑界面 性质对系统的影响。 表7-11cm3立方体分散为小立方体时体积表面的变化 立方体边长 粒子数 总表面积 体积表面 1/m As/m2 Av/m1 10-2 1 6×10-4 6×102 10-3 103 6×10-3 6×103 10-4 106 6×10-2 6×104 10-5 109 6×10-1 6×105 10-6 1012 6×100 6×106 10-7 1015 6×10 6×107 10-8 1018 6×102 6×108 10-9 1021 6×103 6×109
立方体边长 l / m 粒子数 总表面积 A s / m 2 体积表面 A V/ m - 1 1 0 - 2 1 6 × 1 0 - 4 6 × 1 0 2 1 0 - 3 1 0 3 6 × 1 0 - 3 6 × 1 0 3 1 0 - 4 1 0 6 6 × 1 0 - 2 6 × 1 0 4 1 0 - 5 1 0 9 6 × 1 0 - 1 6 × 1 0 5 1 0 - 6 1 0 1 2 6 × 1 0 0 6 × 1 0 6 1 0 - 7 1 0 1 5 6 × 1 0 1 6 × 1 0 7 1 0 - 8 1 0 1 8 6 × 1 0 2 6 × 1 0 8 1 0 - 9 1 0 2 1 6 × 1 0 3 6 × 1 0 9 表7-1 1cm3立方体分散为小立方体时体积表面的变化 高度分散的物质系统具有巨大的表面积,表面效应明显。因 此对高度分散具有巨大表面积的物质系统,必须充分考虑界面 性质对系统的影响
例7一120℃时,将1克汞分散成直径为7×10-8m微粒,试求过 程的△G。己知汞的密度为13.6×10kg.m3,汞的表面张 力为483×10-3N.m-1. 解:1克汞的体积V=1×10-3/p,分散成直径为7×108m微粒的 粒数 V N= 3×103 (4/3)m Anp △G=0X△A=0XNX4πr2= 0×3×103 Pr 483×103×3×103 13.6x10×3-5x10J=3.04W 由基本方程可知,在等温、等压和组成不变的条件下,当 o↓和A↓,dG=odA≤0,过程都可自发进行,这就是 表面现象产生的热力学原因
例7-1 20℃时,将1克汞分散成直径为7×10-8m微粒,试求过 程的ΔG。已知汞的密度为13.6×103kg.m-3,汞的表面张 力为483×10-3N.m-1。 解:1克汞的体积V = 1×10-3/ρ,分散成 直径为7×10-8m微粒的 粒数 π π ρ 3 3 3 4 3 10 (4/3) r r V N − × = = ΔG = σ×ΔA = σ×N×4πr 2 ρr ο 3 ×3×10 = =3.04J 由基本方程可知,在等温、等压和组成不变的条件下,当 σ↓和A↓, dG = σdA ≤ 0 ,过程都可自发进行,这就是 表面现象产生的热力学原因。 J 13.6 10 3 5 10 483 10 3 10 3 8 3 3 − − − × × ⋅ × × × × =
§7-2液体的表面性质 1、弯曲液面的附加压力 在一定的外压下,水平液面下的液体所受的力等于外压,这 是因为水平面内表面张力也在水平面上,且各处表面张力互相 抵消,所以水平液面的表面张力不会影响液体内、外的压力。 弯曲液面下的液体,情况与平面液体不同,如图所示, P △p=Ppg △p=p1 式中:P为大气压力(外压),p,为弯曲液面内承曼的压力。 △p称为弯曲液面的附加压力
§7-2 液体的表面性质 1、弯曲液面的附加压力 在一定的外压下,水平液面下的液体所受的力等于外压,这 是因为水平面内表面张力也在水平面上,且各处表面张力互相 抵消,所以水平液面的表面张力不会影响液体内、外的压力。 弯曲液面下的液体,情况与平面液体不同,如图所示, pg pl pg pg pl pl σ σ σ σ σ σ Δ p Δp Δp = pl - pg Δp = pl - pg 式中:pg为大气压力(外压),pl为弯曲液面内承受的压力。 Δp 称为弯曲液面的附加压力
弯曲液面的附加压力△p与液体的表面张力o以及液滴的曲 率半径有关,如图所示,半径为的球形液滴,在其上部取一小 切面AB,圆形切面的半为r1
弯曲液面的附加压力Δp与液体的表面张力σ以及液滴的曲 率半径有关,如图所示,半径为r的球形液滴,在其上部取一小 切面AB,圆形切面的半为r1