Составители:
Рубрика:
6
нице поверхности поглощающего тела носит название поверхностного на-
тяжения (σ). Единицы измерения σ – ньютон на метр или джоуль на метр
квадратный.
Поверхностное натяжение, таким образом, не полная энергия поверх-
ности: оно представляет собой максимальную полезную работу, затрачивае-
мую на образование единицы поверхности (1 м
2
), т. е. это, фактически,
удельный изобарно-изотермический потенциал поверхности.
За счет такой избыточной энергии и происходит, как уже указывалось,
притяжение поверхностью адсорбента молекул газов и растворенных веществ.
В табл. 1 приведены значения поверхностного натяжения различных
жидкостей и твердых веществ.
Таблица 1
Значения поверхностного натяжения некоторых жидкостей и твердых веществ при 20 °С
Вещество
Вода
(H
2
O)
Этиловый
спирт
(C
2
H
5
OH)
Ацетон
(CH
3
CH
3
CO)
Бензол
(C
6
H
6
)
Хлороформ
(CHCl
3
)
Толуол
(C
6
H
5
CH
3
)
Ртуть
(Hg)
σ,
мДж/м
2
72.8 22.1 22.7 28.9 26.6 28.5 472
При образовании поверхности площадью ∆s изменение свободной
энергии Гиббса ∆G = σ∆s, где σ является интенсивным фактором, a ∆s – экс-
тенсивным фактором в системе.
Из курса физической химии известно, что
()
(
)
G и G.TS T
pp
∂∂ =− ∂∆∂ =−∆S
Здесь S – энтропия, нижний индекс «р» указывает на то, что соответст-
вующие частные производные берутся при условии постоянства давления в
системе.
Пренебрегая изменением значения поверхности ∆s с температурой,
можно определить изменение энтропии при образовании новой поверхности
следующим образом:
()
(
) ()
GG,откуда .TsT SsT
p
pp
∂∆ ∂ = ∆ ∂ ∂ ∆ = −∆ ∂σ ∂
Поскольку поверхностное натяжение с повышением температуры
уменьшается, т. е.
()
0T
p
∂σ ∂ <
, то из выражения для ∆S следует, что ∆S >0,
а это означает, что образование новой поверхности сопровождается увеличе-
нием энтропии. Оно происходит с поглощением тепла из окружающей сре-
ды, т. е. сопровождается охлаждением системы, если не подводить требуемое
количество тепла извне.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
