dG=y dA ∂G T,P,ni 即外界所作的表面功转化为体系自由能的增加。 显然体系自由能: G=Gb+GS
T,P,ni G ( ) A 即外界所作的表面功转化为体系自由能的增加。 dG = dA 显然体系自由能: G = G b + G S
Gb:若所有分子均为体相分子(多相低分散体系成 立)时的体系自由能; G$:表相分子比等量体相分子多出的额外(表面) 势能。 =(+ 由于T,P,不变,所以体系的内部分子状态不变, 则:
G b : 若所有分子均为体相分子(多相低分散体系成 立)时的体系自由能; G S : 表相分子比等量体相分子多出的额外(表面) 势能。 i i i b s T,P,n T,P,n T,P,n G G G ( ) ( ) ( ) A A A 由于T, P, ni 不变,所以体系的内部分子状态不变, 则:
∂Gb → T,P,ng =0 . ∂Gs → Y= T,P,ni 即:表面功y可称为:“单位面积表面(额外) 自由能”,简称“表面自由能
i b T,P,n G ( ) 0 A i i s T,P,n T,P,n G G ( ) ( ) A A 即:表面功 可称为:“单位面积表面(额外) 自由能”,简称 “表面自由能
表面自由能y定义 ·恒温、恒压下,使体系增加(或形成)单位面 积的表面,环境所需作的表面功: 6W' dA OA T,P,ni y单位:J/m2;或erg/cm2 。 物理含义:每平方米表面上的分子比同数量的 内部分子多出的能量
表面自由能 定义 • 恒温、恒压下,使体系增加(或形成)单位面 积的表面,环境所需作的表面功: i S T,P,n W G( ) dA A 单位:J / m 2 ;或 erg / cm 2 • 物理含义:每平方米表面上的分子比同数量的 内部分子多出的能量
2、表面张力 ·从前面的讨论得知:“液体表面具有表面 自由能。” ·由于体系能量越低越稳定,所以其表面具 有自动收缩,以减少表面积的趋势。 ·可以将这种收缩趋势理解为由表面分子之 间相互吸引导致的结果
2、表面张力 • 从前面的讨论得知:“液体表面具有表面 自由能。” • 由于体系能量越低越稳定,所以其表面具 有自动收缩,以减少表面积的趋势。 • 可以将这种收缩趋势理解为由表面分子之 间相互吸引导致的结果