Для однокомпонентной жидкости поверхностное натяжение s численно равно работе внешних сил при обратимом изотермическом увеличении площади поверхности на единицу при постоянном объеме (т.е. увеличению энергии Гельмгольца F). Таким образом, F = s. По уравнению Гиббса-Гельмгольца
. (12.3)
Обозначая полную поверхностную энергию через e, можно переписать уравнение (12.3) для поверхности:
. (12.4)
При повышении температуры кинетическая энергия движущихся молекул увеличивается, поверхностное натяжение при этом уменьшается. При приближении к критической температуре Ткр. плотности сосуществующих фаз (жидкости и пара) сближаются. При достижении Ткр. граница раздела фаз исчезает и поверхностное натяжение становится равным нулю. Для многих веществ экспериментально показано, что в не очень широком температурном интервале уменьшение s с температурой выражается формулой
, (12.5)
где s – константа, а – поверхностное натяжение при выбранной начальной температуре. Величина a для разных жидкостей составляет 0,002 ¸ 0,004 К-1.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему