Оглавление:
Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
- Во всех описанных до сих пор задачах свободная энергия и внутренняя энергия системы, состоящей из 2 и более фаз, равны сумме энергии отдельных фаз, каждая из которых считается однородной, а свободная энергия каждой фазы считается просто пропорциональной ее массе.
Очевидно, в данном случае мы проигнорировали тот факт, что энергия взаимодействия фаз, во-первых, проигнорирована, а во-вторых, состояние вещества в ней вблизи поверхности фазы может отличаться от состояния внутренней стороны фазы. Влияние обоих этих обстоятельств возрастает с увеличением поверхности фазы.
Тепловое равновесие может существовать между системами, разделёнными неподвижной теплопроницаемой перегородкой, то есть перегородкой, позволяющей системам обмениваться внутренней энергией, но не пропускающей вещество. Людмила Фирмаль
Поэтому, если материал находится в мелкодисперсном состоянии, когда отношение поверхности фазы к ее объему велико, или когда точно затрагиваются явления, связанные с изменением поверхности фазы, следует учитывать неаддитивное свойство свободной анергии. Если линейные размеры фазы не столь малы, то есть значительно больше радиуса действия (10 * см) сил межмолекулярных взаимодействий и значительно больше толщины поверхностного слоя фазы с измеряемыми свойствами (определяемыми тем же радиусом действия), то неравномерность свободной энергии можно считать относительно в этом случае.
- Очевидно, отклонение энергии от аддитивной пропорционально размеру границы раздела, поэтому для свободной энергии 2 фазы. В -«,/, («»Г)+ т)+ а. Где 5-размер границы раздела, А а-величина, зависящая от состояния обеих фаз и температуры. Эта функция состояния, a, называется поверхностным натяжением рассматриваемого интерфейса. В зависимости от поверхности свободная энергия, называемая единицей поверхности, будет равна.
Если изменение поверхности является изотермическим и обратимым без изменения объема и массы обеих фаз, то работа будет равна уменьшению свободной энергии. Hr = — d’F = — adSr. (3,8 метра> Формула этой работы обычно помогает определить поверхностное натяжение (в основном представлении мы обычно говорим о потенциальной энергии поверхности, но мы уже знаем, что более необходимо говорить о ее свободной энергии).
В литературе в нулевое начало также часто включают положения о свойствах теплового равновесия. Людмила Фирмаль
Это указывает на то, что определение поверхностного натяжения совпадает с обычным определением. Полная энергия-это формула из свободной энергии「 (3.82) Формула для полной энергии включает поверхностную энергию, равную S (A-T yes / dT). обратите внимание, что размер da / dT почти всегда отрицательный. То есть расширение пленки требует подвода тепла и теплоты insulation. It приводится в движение охлаждением.
| Равновесие трех фаз | Поверхностная энергия и поверхностное натяжение |
| Поверхность термодинамического потенциала | Роль поверхностного натяжения при образовании новой фазы. Зародыши |
