广东工业大学：《物理化学》课程教学资源（PPT课件）第八章 表面化学和胶体化学

注意：表面自由能与表面张力的代表符相同，均 为σ，量纲相通，但两者的概念不同！！ 表面自由能是单位表面积的能量，标量； 表面张力是单位长度上的力，矢量。 讨论：dU=TdS-pdV+odA+∑4dn dH=TdS+dp+odA+∑，dn; dA =-SdT-pdV+odAs+Eudni dG =-SdT+Vdp +odAs+>udni ∂G aA. BA 人(】 s.p,n OA. r.p,n T,V,n

讨论：dU =TdS– pdV +σdAs+Σidni dH =TdS+ Vdp +σdAs+Σidni dA =-SdT–pdV +σdAs+Σidni dG =-SdT+Vdp +σdAs+Σidni 注意：表面自由能与表面张力的代表符相同，均 为σ，量纲相通，但两者的概念不同！！ 表面自由能是单位表面积的能量，标量； 表面张力是单位长度上的力，矢量。 T p ni S V ni S p ni T V ni A A A H A U A G , , s , , s , , s , , s           =           =           =            =

Grp=oA、+24,G'1p-24 o=（GpG'p）A,=GA G:(比)表面过剩Gibbs自由能，表面过剩自由能 恒T,p下的表面过程有： 自动 dGrp=dG,-odA,+A,dos0 体系中各相组成()恒定，c确定，则： dG,=od4,≤表面积减小为自动过程；微物 表面积不能改变时，dG,=A,do≤ σ减小为自动过程，吸附，润湿等表面过程

GT,p =σAs+Σini ，G’T,p =Σini σ =（GT,p - G’T,p）/As = Gs /As Gs：(比)表面过剩Gibbs自由能，表面过剩自由能 恒T，p下的表面过程有： dGT,p = dGs =σdAs+ Asdσ≤0 体系中各相组成（ni）恒定，σ确定，则： dGs = σdAs ≤0，表面积减小为自动过程；微物 表面积不能改变时， dGs = Asdσ≤0， σ减小为自动过程，吸附，润湿等表面过程。 自动 平衡 自动 平衡 平衡 自动

比表面Gibbs自由能和表面张力的比较 比表面Gibbs自由能 表面张力 符号 g g 数值 相等 量纲 相通 单位 J.m-2 N.m1 标量 矢量 强度性质

比表面Gibbs自由能和表面张力的比较 比表面Gibbs自由能 表面张力 符号 σ σ 数值 相等 量纲 相通 单位 J.m -2 N.m -1 标量 矢量 强度性质

要点： 表面分子所受到不对称力场— 表面张力 2 一切减小σ，A、的过程为自动过程 提问：表面Gibbs自由能、比表面Gibbs自由能、 表面张力三者的概念、单位是否相同？ 如何表示？ 固体表面有过剩的Gibbs自由能吗？它与 液体的有何不同？

要点： 1） 表面分子所受到不对称力场 ——表面张力 2） 一切减小σ，As 的过程为自动过程 提问：表面Gibbs自由能、比表面Gibbs自由能、 表面张力三者的概念、单位是否相同？ 如何表示？ 固体表面有过剩的Gibbs自由能吗？它与 液体的有何不同？

§3弯曲表面的特性 弯曲液面下的附加压强 1.液面的曲率 2.弯曲液面的附加压强 Po 样 Ps p=Po+Ps 平面 p=Po-Ps 凸面 凹面 附加压强P。: 由表面张力的合力产生，指向“球心”的压强

一、弯曲液面下的附加压强 1.液面的曲率 2.弯曲液面的附加压强 附加压强ps： 由表面张力的合力产生，指向“球心”的压强 A B ps p0 p = p0 + ps 凸面 A B ps p0 p = p0 - ps 凹面 §3 弯曲表面的特性 A B A B p0 平面 p = p0