《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第13章 表面物理化学

所以考虑了表面功的热力学基本公武蜗东爱二大 NG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY dU=Tds-pdv+rdAs+>usdnB B dH TdS +Vdp+ydA+uadng dA=-SdT-pdv+rdA+>uadng B dG =-SdT+Vdp+ydA +>updng 狭义 B y= awg 4 S,p,ng A.)rym A, T,p,nB -广义的表面自由能定义 Y又可称为表面GibbsE自由能，单位：J.m2

22 所以考虑了表面功的热力学基本公式为 s B B B d d d d d U T S p V A n = − + +    s B B B d d d d d H T S V p A n = + + +    s B B B d d d d d A S T p V A n = − − + +    s B B B d d d d d G S T V p A n = − + + +    B B B B s s , , , , , , , , s s S V n S p n T V n T p n U H A G A A A A              = = = =                     -广义的表面自由能定义 狭义  又可称为表面Gibbs自由能,单位： 2 J m− 

中东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 3.界面张力与温度的关系： 1)一般情况下，T个，Y↓。因分子间引力减弱 如常压下的纯液体： T.p at 温度不变时表面积增大时熵值必然增大，所以 〔哥0，即7↑，y

23 3. 界面张力与温度的关系： s B B s , , T V n , , A V n S A T          = −       1) 一般情况下，T ，。因分子间引力减弱 如常压下的纯液体： T A, p         温度不变时表面积增大时熵值必然增大, 所以 A p A T p G T , ,               =     T p T A p G A , ,               =     A T p S ,       = −   －S A p A T p S T , ,        = −          <0 ，即T ，。  T A,p

热力学能和焓的变化值东理工大￥ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY dU=Tds-Pdv+rdAs+>usdnB B dH=TdS +Vdp+nA,+>ugdng B Asv,nB

24 s B B A V n s T V n T V n s T T A S T A U , , , , , , B ( )         = −           = +      B B B , , , , , , ( ) ( ) ( ) T P n A P n s T P n s s T T A S T A H   = −   = +      热力学能和焓的变化值   = + + + = − + + B B B B B B d d d d d d d d H T S V P A dn U T S P V A dn s s    

归东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2)Eotvos(约特弗斯)曾提出温度与表面张力的关 系式为 rV=k(T-T) Vm为液体的摩尔体积，是普适常数，对于非极性 液体，=2.2×10-7JK-1 3)Ramsay和Shields提出的y与T的经验式较常用： y=k(T-T-6.0)

25 ( ) 2 3 V k T T m c  = − 2) Eötvös（约特弗斯）曾提出温度与表面张力的关 系式为 Vm为液体的摩尔体积，k是普适常数，对于非极性 液体，k=2.2×10-7 J·K-1 ( ) 2 3 m c  6.0 V k T T = − − 3)Ramsay 和 Shields 提出的  与T的经验式较常用:

4溶液的表面张力与溶液浓度的关浆本？)大名 水的表面张力因加入溶质形成溶液而改变。 1)非表面活性物质 能使水的表面张力明显升高的溶质称为非表 面活性物质。如无机盐和不挥发的酸、碱等。 这些物质的离子有较强的水合作用，趋向于 把水分子拖入水中，非表面活性物质在表面的浓 度低于在本体的浓度。 如果要增加单位表面积，所作的功中还必须包 括克服静电引力所消耗的功，所以表面张力升高

26 4.溶液的表面张力与溶液浓度的关系 1)非表面活性物质 水的表面张力因加入溶质形成溶液而改变。 能使水的表面张力明显升高的溶质称为非表 面活性物质。如无机盐和不挥发的酸、碱等。 这些物质的离子有较强的水合作用，趋向于 把水分子拖入水中，非表面活性物质在表面的浓 度低于在本体的浓度。 如果要增加单位表面积，所作的功中还必须包 括克服静电引力所消耗的功，所以表面张力升高