表面张力(界面张力) Y的单位:J·m2=N·m1一单位长度上的力 例1 肥皂膜 肥皂膜 铁圈 铁圈 棉线 棉线 图a 图b
二、表面张力(界面张力) γ 的单位:J · m-2 单位长度上的力 例1 图a = N · m-1 图b
二、表面张力(界面张力) 例2 表面功: 6W.=F d s=y·2ltc y 单位:N·m1(7-1-2) 2l 物理意义:沿着与界面相切的方向,垂直作用在界 面任意单位长度线段上的界面紧缩力 注:(1)y≠液体内部的拉力; (2)表面张力与比表面吉布斯能是同一物理量的不同表述
二、表面张力(界面张力) 例2 Wr = Fdx ' 物理意义:沿着与界面相切的方向,垂直作用在界 面任意单位长度线段上的界面紧缩力。 注:(1) γ ≠液体内部的拉力; (2) 表面张力与比表面吉布斯能是同一物理量的不同表述。 dx F l m 表面功: = dAS = 2ldx l F 2 = 单位: N · m (7-1-2) -1
、影响界面张力的因素 1、物质本质一分子间作用力: γ随分子间作用力的增强而增大。一般有: γ(金属键>γ(离子键)>Y(极性键)>γ(非极性键) 如:γ(液态金属)>γ(熔融盐)>γ(水)>γ(有机溶剂)
三、影响界面张力的因素 γ 随分子间作用力的增强而增大。一般有: γ (金属键)> γ (离子键)> γ (极性键) > γ (非极性键) 如: γ (液态金属)> γ (熔融盐)> γ (水) > γ (有机溶剂) 1、物质本质—分子间作用力:
、影响界面张力的因素 2、温度: 定压升温,密度减小,分子间作用力减小,y减小 即:2<0如H2O20C,y=72.8303Nm1 80C,y=6261×10-3N·m-1 线性关系:y213=k(Te-T);T=T时y=0 修正为:y23=k(T-T-6K)及y=0(1-T/7)” 对非缔合液体:k=2.1×10-7J.K-1 例外:铸铁、钢、铜及其合金,某些硅酸盐、炉渣等
三、影响界面张力的因素 2、温度: 定压升温,密度减小,分子间作用力减小, γ 减小。 0 dT d 即: 3 1 3 1 80 , 62.61 10 20 , 72.88 10 − − − − = = C N m C N m 如H2O 线性关系: ( ); 0 2/ 3 Vm = k TC −T TC = T时 = n Vm k TC T K T TC ( 6 ) (1 ) 0 2/ 3 = − − 及 = − 7 1 2.1 10− − 对非缔合液体: k = J K 修正为: 例外:铸铁、钢、铜及其合金,某些硅酸盐、炉渣等
、影响界面张力的因素 3、压力: 定温加压y将降低。这是由于定温加压时气体密 度增加,同时气体更多地被液面吸附,且气体在 液体中的溶解度也增大。 4、界面介质及溶液的组成 一般γ(l-g)、Y(142)易测;而γ(s-g)、γ(s)难测, 可依半经验公式计算。一定温度下有 Y(s-g)>>y(1-g)o 溶剂中加入溶质时,界面张力随溶质浓度的变化 不定(见表面活性物质)
4、界面介质及溶液的组成 一般γ (l-g)、 γ (l1 -l2 )易测;而γ (s-g)、 γ (s-l)难测, 可依半经验公式计算。一定温度下有: γ (s-g)>> γ (l-g)。 溶剂中加入溶质时,界面张力随溶质浓度的变化 不定(见表面活性物质)。 三、影响界面张力的因素 3、压力: 定温加压γ 将降低。这是由于定温加压时气体密 度增加,同时气体更多地被液面吸附,且气体在 液体中的溶解度也增大