2.表面自由能 表面自由能 SW=Fdx 这个功是使表面积增大,称为表面功 F 等温等压可逆过程dG=-6W 6W=20·1·dx=o·dA 表面自由能 Sw 玫变单位表面积时体系自由能 dA的变化值 O单位:Jm2
6 l dx 2. 表面自由能 δW F d x F 这个功是使表面积增大,称为表面功 ' 等温等压可逆过程 dG δW 表面自由能 A W d δ δW 2 l d x d A 表面自由能 改变单位表面积时体系自由能 的变化值 单位: 2 J.m
§122纯液体的表面现象 1.液体对固体的润湿作用 液—固界面现象 润湿现象 ①液体能附在固体上,称为“润湿”。 ②液一固两相接触后,系统的表面自由能降低,即为“润湿” ③自由能降低多少即表示润湿程度的大小。 润湿程度影响因素 液固种类: 温度: 加入润湿剂:
7 §12.2 纯液体的表面现象 1. 液体对固体的润湿作用 润湿现象 润湿程度影响因素 液固种类: 温度: 加入润湿剂: ①液体能附在固体上,称为“润湿” 。 ②液—固两相接触后,系统的表面自由能降低,即为“润湿” 。③自由能降低多少即表示润湿程度的大小。 液—固界面现象
如何衡量液体对固体的润湿程度? 液一固界面间的接触角0 液 气-液 液液固0 O气固 O液固(0 O 77777777767 6<90 6>90 润湿 不润湿 g +o cos0 cos0=lo 液 气固液固 气液 0<0 <O0<90°固体能为液体所润湿,固体称为亲液固体 0>90°固体不为液体所润湿,固体称为憎液固体
8 如何衡量液体对固体的润湿程度? θ θ 气 液 液固 气液 气固 90 90 气固 液固 气液 cos / 液-固界面间的接触角θ O O 气固 气液 液固 润湿 不润湿 cos 气固 液固 气液 气固 液固 气液 0 θ< 90° 固体能为液体所润湿,固体称为亲液固体 气固 液固 θ> 90°固体不为液体所润湿,固体称为憎液固体
2.弯曲表面下的附加压力 现象:液滴呈球状,皂泡呈球状,毛细 管中的液体由于表面张力的作用,使之在 弯曲表面有一附加压力。 平面:外压力P,表面张力朝向水平 方向,各方向的作用力之和为零,这时表 面内外压力相等。 凸面:表面张力的方向不是水平的,必 有一个向下的合力,使曲面下的液体经受 个额外压力△P,曲率越大,这个△P P 越大。曲面下承受的总压力P=P+△P
9 2. 弯曲表面下的附加压力
凹平面:有一向上的 表面张力的合力,所以 液面下的液体所受的压 力为P=P+△P。 水 吸附压力(△p)与液面曲率半径(R △p=2/R p:吸附压力(毛细压力) Ap=p- po 表面张力 R 曲率半径
10 p 2 R p p p0 R p p R :吸附压力(毛细压力) :表面张力 :曲率半径 吸附压力(△p)与液面曲率半径(R)