二．液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数1、表面功2、比表面自由能恒温恒压下，可逆非体积功等于系统的吉布斯函数变，即3、表面张力4三、热力学公式多组分多相系统的热力学公式:若再将相界面面积作为变量，先考虑系统内只有一个相界面，则相应的热力学公式为:比表面积aS：物质的表面积AS与其质量m的比四、界面张力及其影响因素1、界面张力与物质的本性有关2、表面张力与温度的关系§10．2弯曲液面的附加压力及其后果一．弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程1、弯曲液面的附加压力2、附加压力与曲率半径的关系——拉普拉斯方程※在相同体积前提下，球的表面积最小;※当液滴出现不规则弯曲表面时，产生的附加压力大小及方向也就不同;※凸面处受到指向液滴内的附加压力，凹面处则受到相反方向的附加压力，这种不平衡的力迫使液滴自动调整成球形;润湿管壁，毛细管一端加热，液体向左移动不润湿管壁，毛细管一端加热，液体向右移动3、毛细管现象：液体在毛细管内上升或下降的现象称之=25.04mN·m－1二．微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式二．微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式自由度减少了，分子的平动受到了限制。θ=00或不存在完全润湿；这就是小泡的附加压力大于大泡的附加压力的缘故。比表面自由能γ（也称表面吉布斯函数）：1、弯曲液面的附加压力◆亚稳状态及新相的形成三、亚稳状态及新相的形成同时使压力改变dp至p十dp，小液滴的蒸汽压大于平面液体的蒸汽压。※因cosa=r1／r，球缺底面面积为πr21，故弯曲液面单位水平面上的附加压力（即压强）为γ=F/2l※这种按照相平衡的条件，应当凝结而未凝结的蒸气，称为过饱和蒸气。四、界面张力及其影响因素物理吸附：吸附剂与吸附质分子间以范德华引力相互作用；※在温度T、压力p下达到吸附平衡的系统，吸附质在吸附相（a）和气由于液体内部分子对它们的吸引力大于外部气体分子，表面层的分子受到一个垂直于液面且指向液体内部的拉力，故液体表面有自动缩小的趋势．但微小晶体尚未达到饱和状态，故不会有微小晶体析出。③弗罗因德利希公式一般适用于中压范围。讨论：①在一定温度下，液滴越小，饱和蒸气压越大；三、亚稳状态及新相的形成1、过饱和蒸气小液滴的蒸汽压大于平面液体的蒸汽压。若蒸汽的过饱温度和程度不够，则小液滴既不能产生，也不可能存在。在101.325kPa、100℃的纯水中，离液面0．02m的深处，存在一个半径为10nm的小气泡mN·m－1，kg·m－3，可以算出：3、过冷液体应当凝固而未凝固的液体，称之4、过饱和溶液：一定温度下，溶液浓度已超过了饱和浓度，而仍未析出晶体的溶液称之。吸附：在相界面上某种物质的浓度不同于体相浓度的现象。吸附剂：具有吸附能力的固体物质吸附质：被吸附的物质例如：用活性炭吸附甲烷气体，活性炭是吸附剂，甲烷是吸附质。1．物理吸附与化学吸附物理吸附：吸附剂与吸附质分子间以范德华引力相互作用；化学吸附：吸附剂与吸附质分子间发生化学反应，以化学键相结合。◆弯曲液面的附加压力(拉普拉斯方程)2．等温吸附（1）吸附量单位质量吸附剂所吸附气体的物质的量n吸附等压线：恒压下，吸附量与温度之间关系的曲线；3．吸附经验式——弗罗因德利希公式（描述第Ⅰ类吸附等温线）4．朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式（1）单分子层吸附理论基本假设：①单分子层吸附②固体表面是均匀的③被吸附在固体表面上的分子相互之间无作用力④吸附平衡是动态平衡（2）吸附等温式当气体A在固体表面M上达吸附平衡时讨论：①式中b=k1／k－1，吸附作用的平衡常数，也称吸附系数，b值越大，则表示吸附能力越强。②p很小时，bp＜1则θ=bp即低压下吸附量与气体平衡压力成正比。3334355．多分子层吸附理论——BET公式讨论：①上式可写成直线式的形式：6．吸附热力学①吸附通常为放热过程根据热力学公式：△G=△H－T△S※由于吸附是一个自发过程，即△G＜0。※在吸附过程中，气体分子由三维空间被吸附到二维表面，自由度减少了，分子的平动受到了限制。即△S＜0※故吸附过程的△H则应是负值，即△H＜0。②吸附热的测定※在温度T、压力p下达到吸附平衡的系统，吸附质在吸附相（a）和气相（g）的Ga与Gg相等，Ga＝Gg※在维持吸附量不变的条件下，使温度改变dT至T＋dT同时使压力改变dp至p十dp，※达新吸附平衡时，吸附质在吸附相和气相的吉布斯函数分别改变dGa和dGg，两者也必然相等，即dGa＝dGg根据热力学基本方程：＃因吸附质在气相的体积远大于在吸附相的体积Vg》Va，假定气相为理想气体，则②k：单位压力时的吸附量，一般随温度的升高而降低。对于球形液膜，ΔP=4γ／r