Физическая и коллоидная химия. Михеева Е.В - 198 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

198
Величина поверхностного натяжения была введена в физику задолго до
появления понятия энергии и рассматривалась как сила, стягивающая
гипотетическую пленку на поверхности жидкости и противодействую-
щая ее растяжению. Силовое определение более справедливо для жид-
костей, так как у них одновременно с образованием поверхности моле-
кулы и атомы на ней ориентируются, уплотняются, переходя в равно-
весное состояние и вызывая тем самым тангенциальное натяжение по-
верхности.
Термодинамическое определение поверхностного
натяжения
При p и Т=const запишем объединенное уравнение первого и вто-
рого начал термодинамики для гетерогенной системы относительно из-
менения энергии Гиббса:
dqdndsVdpSdTdG
ii
, (9.2)
где Т – температура;
/
S
– энтропия, р – давление, V – объем,
S – площадь поверхности, – поверхностное натяжение,
i
– химиче-
ский потенциал i-того компонента, n
i
– число моль i-того компонента,
– электрический потенциал, q – количество электричества.
При постоянных Т, р, n
i
и q имеем:
qnTp
i
S
G
,,,
. (9.3)
Поверхностное натяжение есть частная производная от энергии
Гиббса по площади поверхности раздела фаз при постоянных: давлении,
температуре, числе моль компонентов и заряде.
Так как объединенное уравнение первого и второго начал термоди-
намики может быть записано и относительно других термодинамиче-
ских потенциалов, а именно внутренней энергии U, энергии Гельмголь-
ца А, и энтальпии H, то при соответствующих постоянных параметрах
получим:
iiii
nVTnpSnVSnTp
S
A
S
H
S
U
S
G
,,,,,,,,
. (9.4)
Поверхностное натяжение – частная производная от любого
термодинамического потенциала по площади межфазной поверхности
при постоянных соответствующих параметрах.

Страницы