Поверхневий натяг
Поверхневий натяг – це енергія утворення одиниці поверхні. Чисельно він дорівнює роботі W, яку необхідно виконати для розриву стовпчика конденсованої речовини з площею поперечного перерізу в ½ одиниці площі S, тому що утворюються дві поверхні, або поверхневий натяг, це відношення сили F, що діє по дотичній до поверхні, до довжини периметра l цієї поверхні. s = W/S = F ⁄ l [Дж⁄м²], [H⁄м]
Поверхневий натяг-це часткова похідна від будь-якого термодинамічного потенціалу системи по площі міжфазної поверхні при відповідних постійних параметрах системи.
Введемо поняття питомої енергії Гіббса поверхні - GS, це енергія Гіббса одиниці поверхні. Тоді енергія Гіббса поверхні з площею S дорівнює: G = GS ·S (2.5) Після диференціювання одержуємо: dG = dGS ·S + GS ·dS; (2.6)
Для індивідуальних речовин питома енергія Гіббса поверхні не змінюється зі зміною площі поверхні (∂GS/∂S)=0, тому поверхневий натяг дорівнює питомій енергії Гіббса поверхні. s = GS (2.8) Для розчинів GS = f(S) i GS ≠ s Поверхневий натяг рідин є однаковий у будь-якій точці, у той час, як поверхневий натяг твердих тіл залежить від кристалічної решітки, форми поверхні і є параметром усереднення. Значення поверхневого натягу для різних речовин наведено в табл.2. Таблиця 2
|
(2.4)
(2.7)
