表面张力 1.外力F与液膜边缘的长度成 正比,比例常数与液体表面特 性有关,以σ表示,称为表面 皂膜A 张力,即: F 0= (1-1) 2L 式中L为液膜边缘长度,因为 图2-1皂膜的拉伸 液膜有两个故取系数2。 表面张力是单位长度上的作 用力,单位是Nm
表面张力 式中L为液膜边缘长度,因为 液膜有两个故取系数2。 表面张力是单位长度上的作 用力,单位是N/m。 1. 外力F与液膜边缘的长度成 正比,比例常数与液体表面特 性有关,以σ表示 ,称为表面 张力,即: σ (1 1) 2 F L = −
表面张力与表面能 口表面张力也可以理解为系统增加单位面积时所需做 的可逆功,单位为J/m,是功的单位或能的单位。 所以σ也可以理解为表面自由能,简称表面能。 ·表面功:温度、压力和组成恒定时,可逆使表面积增加 dA所需要对体系作的功,称为表面功。用公式表示为: dw odA
表面张力与表面能 表面张力也可以理解为系统增加单位面积时所需做 的可逆功,单位为J/m2,是功的单位或能的单位。 所以σ也可以理解为表面自由能,简称表面能。 • 表面功:温度、压力和组成恒定时,可逆使表面积增加 dA所需要对体系作的功,称为表面功。用公式表示为: dW =dA
表面张力 例:20℃时汞的表面张力为4.85×101 Jm2,求在此温度及101.325kPa的压 力下,将半径1mm的汞滴分散成半径10-5 mm的微小汞滴,至少需要消耗多少功?
表面张力 例:20℃时汞的表面张力为4.85×10-1 Jm-2,求在此温度及101.325 kPa 的压 力下,将半径1mm的汞滴分散成半径10-5 mm的微小汞滴,至少需要消耗多少功?
表面张力 解:已知:o=4.85×101Jm2 r=1mm,r2=10-5mm W=∫σdM=a(4,-4N=(%) A=4π2; 4=4g=4r(7分 A=V4π 43_ 3h=N 4 W=×4-1) 3 =4.85×10Jm2×4×3.1416×(10-3m)2×(105-1 =6.09×10-1J
表面张力 解:已知:σ=4.85×10-1 Jm-2 r1=1mm, r2=10-5 mm 2 1 2 1 2 1 1 2 2 2 3 3 1 2 W= ( ) 4 ; 4 4 4 3 3 A A dA A A A r A N r r r N = − = = = 3 1 2 2 3 2 1 1 2 2 1 2 2 2 1 1 2 1 2 3 2 5 1 ( ) 4 ( ) 4 ( ) 4 ( 1) 4.85 10 4 3.1416 (10 ) (10 1) 6.09 10 r N r r r A r r r r r W r r Jm m J − − − − = = = = − = − =
例:试求25℃,质量m=1g的水形成一个球形水滴时 的表面自由能E1。若将该水滴分散成直径2nm的 微小水滴,其总表面能E2又是多少?(已知25℃ 时水的比表面自由焓G为72×10-3]*m-2)
例:试求25℃,质量m=1g的水形成一个球形水滴时 的表面自由能E1。若将该水滴分散成直径2nm的 微小水滴,其总表面能E2又是多少?(已知25℃ 时水的比表面自由焓Gs为72×10-3 J*m-2)