物理化学第十章面现象

下载后可任意编辑物理化学第十章面现象物理化学第十章面现象 本文由 xxxxxxxx 贡献 ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。 第十章 表面现象 日常自然界中许多现象与界面的特别性质有关，例如： 1.汞在光滑的玻璃上呈球形，在玻璃管中呈凸形。 2.水在光滑的玻璃上完全铺展，在玻璃管中上升，呈凹形。 3. 固体表面会自动吸附其它物质。 4. 微小液滴更易于蒸发。 表面现象：发生在相界面上的物理化学现象 产生表面现象的主要原因：就是处于表面层中物质的分 子与系 统内部物质的分子在力场上存在差异；或从能量的角度来 看，也 可以解释成为处于表面层的分子比内部分子具有较高的能 量。 比表面：就是指每单位体积的物质所具有的表面积，用 比表面 Αs 来表示 A 即： As= V §10.1 表面张力 一、液体的表面张力，表面功及表面吉布斯函数 物质表面层的分子与体相中分子所处的力场是不同的。以气-液表 面分子与内部分子受力情况为例， 液体内部的任一分子，皆处于同 类分子的包围之中，平均来看，该 分子与周围分子间的吸引力是球形 对称的，各个方向上的力彼此抵消， 其合力为零。然而表面层的分子处 于不对称的环境中。 液体内部分子对它的吸引力，远远大于液面上蒸气分子对于它 的吸引力。使表面层分子受到指向液体内部的合力。 因而液体表 面的分子总是趋向移往液体内部，力图缩小表面积。 §10.1 表面张力 在宏观上表面张力表现 1下载后可任意编辑 : （a） (b) 图 10－2 表面张力的作用 图 10－3 表面功示意图 §10.1 表面张力 为了准确地讨论表面张力的物理意义，人们又理想化设计了一个 模型， 比表面功 δWr' = γ dA γ 可理解为：使液体增加单位表面时环境所需作的可逆 功，称比表面功。 单位：J m-2 δWr' γ= 仅仅是用来增加系统的表面积 : δW ' = f dx r dA δWr' = dG 的物理意义：等温等压下增加单位表面积所引起的系统吉布 斯函数的变化。 γ 有两种意义 :既是表面张力又是比表面吉布斯函数 γ G γ = A T , P , N §10.1 表面张力 二、界面的热力学方程 dU = TdS pdV + δWr' + Σ B dnB dH = TdS + Vdp + δWr' + Σ B dnB dA = SdT pdV + δWr' + Σ B dnB dG = SdT + Vdp + δWr' + Σ B dnB δ W r' = γ dA U γ =...