常压下一些液体、固体的表面张力和液液界面张力 物质710NmT/K 物质7/10~Nm-1T/K He(液) 0.308 25水(液) 72.75 293 e(液 18.6 163水(液汽) 72.88 293 液) 6.6 90水(液/苯) 35.0 293 正辛醇(液水) 8.5 293Hg(液) 485 293 丙酮(液) 237293Hg(液/水) 415 293 正辛酮(液) 27.5 293KCl(固) 110 298 正己烷(液 184293NaCI(固) 90 1173 正辛烷(液) 21.8 293Mg0(固) 1200 298 乙醇(液 275293Cu(液) 1268 1203 苯(液) 2888293Fe(固 2150 1673 正辛烷(液小)50.8293Fe(液) 1880 1808 正己烷液小)51.5293W(固) 2900 2000
常压下一些液体、固体的表面张力和液-液界面张力 物质 γ /10-3N·m- 1 T/K 物质 γ /10-3N·m-1 T/K He (液) Xe (液) N2 (液) 正辛醇(液/水) 丙酮(液) 正辛酮(液) 正己烷(液) 正辛烷(液) 乙醇(液) 苯(液) 正辛烷(液/水) 正己烷(液/水) 0.308 18.6 6.6 8.5 23.7 27.5 18.4 21.8 22.75 28.88 50.8 51.5 2.5 163 90 293 293 293 293 293 293 293 293 293 水(液) 水(液/汽) 水(液/苯) Hg (液) Hg (液/水) KCl (固) NaCl (固) MgO (固) Cu(液) Fe (固) Fe (液) W (固) 72.75 72.88 35.0 485 415 110 90 1200 1268 2150 1880 2900 293 293 293 293 293 298 1173 298 1203 1673 1808 2000
四、界面现象热力学 以 Gibbs函数为判据,对多组分且组成可变、含 个确定相界面的封闭系: G=G(T,D,n,n2…,A)使:G=G(体相+G(界面) dG=-Sd7+四+∑∑B( o dnb(a)+yd4s a B 定温定压恒组成时:dG(体相)=0dG=ydA 界面张力也改变时: dG=dG(界面)=d(yAs)=yd4s+Asdy(6-1-2)
四、 界面现象热力学 以Gibbs函数为判据，对多组分且组成可变、含一 个确定相界面的封闭系： ( , , , , ) G = G T p n1 n2 nk AS 使：G = G(体相)+G(界面) S B dG SdT Vdp B( ) dnB( ) dA = − + + + 定温定压恒组成时：dG(体相)=0 dG = dA d d ( ) d( ) d d G = G 界面 = AS = AS + AS (6-1-2) 界面张力也改变时：
四、界面现象热力学 讨论:dG=dG(界面 =rdAs+Ad 1、y一定时:ydAs<0时为自发。即γ定的体系 (T,mB亦确定),表面积减小的方向为自发方向; 如小液滴的自发合并长大 2、A一定时:Ady<0时为自发。即As一定的体系 (T,ng亦确定),表面张力减小的方向为自发方向 如吸附现象。 3、y、As皆可变时:m4+Ady<0时为自发。 如润湿现象
四、 界面现象热力学 d d ( ) d d G = G 界面 = AS + AS 1、 γ 一定时： γdAS<0 时为自发。即γ一定的体系 (T,p,nB亦确定)，表面积减小的方向为自发方向； 如小液滴的自发合并长大。 2、AS一定时：Asdγ <0 时为自发。即AS一定的体系 (T,p,nB亦确定)，表面张力减小的方向为自发方向； 如吸附现象。 3、 γ 、 AS皆可变时： dAS + AS d 0时为自发。 如润湿现象 讨论：
四、界面现象热力学 讨论:定T定p、组成恒定的分散过程热力学 Gibs函数变:y恒定时积分dG=nt4 ΔG=y·△4sΔs增加时,ΔG增大,∴为非自发。 分散过程的熵变: O△G Y随T的变化率为负 △S= 4/0 y T aT 当△4s增加时,AS n增大。 分散过程的焓变: △H=△G+T△S=△4y-r(y/87)n AA增加,ΔG、ΔS皆增大,AH亦增大
分散过程的熵变： p n S p n T A T G S , , = − = − 分散过程的焓变： ( ) H G T S AS T T p,n = + = − ΔAS增加时 ，ΔG 增大，∴为非自发。 γ 随T 的变化率为负， 当ΔAS增加时 ，ΔS 增大。 ΔAS增加，ΔG 、ΔS皆增大，ΔH亦增大 G AS = Gibbs函数变： 四、 界面现象热力学 7 讨论：定T 定p、组成恒定的分散过程热力学 = 2 1 2 1 A A S G G γ 恒定时积分 dG dA
§7-2弯曲液面的附加压力 弯曲液面附加压力的产生 丫1 g da Yh 1、平面液体: F=0 表面张力的合力为零 2、凸面液体: 表面张力的合力指向液体内部。 y:紧压力 Pi=Pg+ Ap Ap:提升力 3、凹面液体 y hg 表面张力的合力指向液体外部 g
§7-2 弯曲液面的附加压力 一、弯曲液面附加压力的产生 1、平面液体： 表面张力的合力为零。 3、凹面液体 表面张力的合力指向液体外部。 γ l-g γ l-g dA Δp：紧压力 l pl = pg + p pl = pg − p γ dA l-g F=0 γ l-g dA Δp：提升力 γ l-g l γ l-g 2、凸面液体： 表面张力的合力指向液体内部