2.2表面张力的热力学定义 g的物理意义一(1)表面自由能(surface free energy) 1Jmr2=1N.m·m2=1Nmrl o的物理意义一(2)表面张力(surface tension) 表面张力与表面Gibbs自由能的异同: 相同点:数值相同,量纲相同。 不同点:物理意义不同,单位不同
σ的物理意义——(1)表面自由能(surface free energy) 1J·m-2=1 N· m · m-2=1 N·m-1 σ的物理意义——(2)表面张力(surface tension) 表面张力与表面Gibbs自由能的异同: 相同点: 数值相同,量纲相同。 不同点: 物理意义不同,单位不同。 2.2 表面张力的热力学定义
2.2表面张力的热力学定义 ·令Gs为单位面积的自由焓,简称比表面自由焓, A为总表面积,则总表面自由焓为: G-GA ·代入式(2-11) O- (2-11) 可得: /PT 6=G+A OGS (2-13) BA P,7
2.2 表面张力的热力学定义 • 令G s为单位面积的自由焓,简称比表面自由焓, A为总表面积,则总表面自由焓为: G=GsA • 代入式(2-11) 可得: , σ= (2 13) S S P T G G A A + − , σ= (2 11) P T G A −
2.2表面张力的热力学定义 0=G (2-13) 对纯液体:表面改变时并不引起表面结构分子间平均 距离及排列情况的变化,所以: 6A D =G •因此:单组分液体的表面张力等于比表面自由焓
•对纯液体:表面改变时并不引起表面结构分子间平均 距离及排列情况的变化,所以: •因此:单组分液体的表面张力等于比表面自由焓。 , s 0 G S P T G A = = 2.2 表面张力的热力学定义 , σ= (2 13) S S P T G G A A + −
2.3 Laplace方程 弯曲表面上的附加压力 1.在平面上 对一小面积AB,沿AB的四周每点的两 边都存在表面张力,大小相等,方向相 反,所以没有附物加压力。 Po 设向下的大气压力为Po,向上的反作用 力也为Po,附加压力P,等于零。 Ps=Po-Po=0
2.3 Laplace方程 弯曲表面上的附加压力 1. 在平面上 p p p s 0 0 =−= 0 0 p f A B f 0 p 对一小面积AB,沿AB的四周每点的两 边都存在表面张力,大小相等,方向相 反,所以没有附加压力。 设向下的大气压力为p0,向上的反作用 力也为p0 ,附加压力ps等于零
2.3 Laplace?方程 弯曲表面上的附加压力 2.在凸面上 Po+Ps 由于液面是弯曲的,则沿AB的周 界上的表面张力不是水平的,作 P总=Po+P 用于边界的力将有一指向液体内 部的合力。所有的点产生的合力 和为Ps,称为附加压力
弯曲表面上的附加压力 2. 在凸面上 0 p A B f f p p 0 s + s p 由于液面是弯曲的,则沿AB的周 界上的表面张力不是水平的,作 用于边界的力将有一指向液体内 部的合力。 所有的点产生的合力 和为 Ps ,称为附加压力。 2.3 Laplace方程 ps p p p 总 = +0 s