Удельная поверхностная энергия

Таблица П.2. Поверхностное натяжение (удельная поверхностная энергия) некоторых веществ на границе с воздухом

Определение удельной поверхностной энергии Гиббса и поверхностного натяжения твердых тел представляет значительно более трудную задачу, и методы, как правило, менее точны, чем для жидкостей. Прямые методы (расщепление) дают очень приближенные значения определяемых параметров. Возможен расчет на основе теории элементарной решетки, но он тоже не является точным. [c.25]

Внутренняя (полная) удельная поверхностная энергия. Зависимость энергетических параметров поверхности от температуры [c.25]

Первый член этого выражения представляет собой энергию, расходуемую на образование новых поверхностей при разрушении твердого тела. Эта энергия равна удельной поверхностной энергии а (приходящейся на единицу поверхности тела), умноженной на поверхность образующуюся при разрушении. Второй член уравнения выражает энергию деформации. Она равна работе к упругой (и пластической) деформации на единицу объема твердого тела, умноженной на часть объема тела подвергшуюся деформации. [c.53]

Рассмотрим гомогенную систему частиц МСС, различающихся размером и фрактальной размерностью. Пусть распределение частиц по свойствам и свободной энергии нормальное Среднее значение удельной поверхностной энергии а Тогда полная свободная энергия / равна сумме поверхностной /" и объемной энергии Г, [c.28]

Удельная поверхностная энергия пропорциональна поверхности раздела фаз, то естьа = f(F), поэтому чем мельче частицы флотируемого материала, тем больше отношение их поверхности к объему (s/v) или массе (s/m) и тем сильнее проявляется явление смачиваемости. Поэтому флотируемое сырье измельчают до размеров 0,05 — 0,3 мм. [c.53]

В системе ССЗ удельная поверхностная энергия выражается в эргах на квадратный сантиметр, т. е. у = эрг см . [c.329]

При решении разнообразных и многочисленных задач, связанных с равновесием поверхностей, понятие удельная поверхностная энергия часто заменяют понятием поверхностное натяжение , в основе которого лежит представление о действии вдоль поверхности параллельно ей сил натяжения, стремящихся сократить поверхность. Коэффициент поверхностного натяжения равен силе, действующей на единицу длины линии, являющейся границей поверхности жидкости и, следовательно, в системе ССЗ он может выражаться в динах на сантиметр. [c.329]

Размерности удельной поверхностной энергии и коэффициента поверх- [c.329]

Здесь и — избыточная энергия на единицу площади межфазной поверхности. Она называется удельной поверхностной энергией и определяется, очевидно, свойствами вещества, из которого образованы фазы 1 и 2. Тем же способом путем сравнения с идеаль- [c.77]

Б. Ф. Ормонт связал ширину запрещенной зоны АЕ для веществ типа А , А В и A B с энергией атомизации соединения АВ в основное состояние О и удельной поверхностной энергией ш [c.107]

Непрерывное изменение степени дисперсности коллоидных систем (количественное изменение) приводит к скачкообразному качественному изменению свойств, например цвета. Двухфазная система с предельной степенью дисперсности (молекулярной) может стать даже однофазной. Так, Думанский еще в 1913 г. показал, что с увеличением дисперсности удельная поверхностная энергия коллоидной системы растет (рис. 3), но когда степень дисперсности приближается к молекулярной — резко падает. Таким образом, удельная поверхностная энергия достигает максимума в коллоидных системах. [c.15]

Избыток энергии молекул поверхности тела называется поверхностной энергией. Последняя зависит от природы вещества соприкасающейся с ним среды, температуры и площади поверхности соприкосновения. Избыточная энергия молекул поверхности площадью 1 м называется удельной поверхностной энергией или коэффициентом поверхностного натяжения. [c.30]

Условие это выполняется или при сокращении площади поверхности тела (А5 < 0) или при уменьшении его удельной поверхностной энергии (Да < 0). [c.120]

Различные вещества по-разному влияют на поверхностную энергию тел. Это влияние обычно описывают производной (т/ /с, выражающей изменение удельной поверхностной энергии тела с1а [c.120]

Теоретическое пояснение. Коллоидные растворы агрегативно неустойчивы вследствие наличия избытка энергии Гиббса на поверхности раздела фаз. К уменьшению удельной поверхностной энергии приводит агрегация (укрупнение) частиц. [c.199]

Для увеличения поверхности жидкости используют определенную работу А = = За, где S — величина новой поверхности а — работа, необходимая для увеличения поверхности на 1 см . Величина а называется удельной поверхностной энергией, или поверхностным натяже- [c.194]

Уменьшение величины в дисперсной системе при самопроизвольном ее изменении может идти двумя путями , а именно путем уменьшения величины поверхности 5 и удельной поверхностной энергии о. [c.87]

Из уравнения (VI.5) следует, что температуры плавления реальных кристаллов всегда меньше идеальной равновесной температуры, и тем меньше, чем больше их удельная поверхность и удельная поверхностная энергия, чем больше концентрация в них объемных дефектов. [c.186]

Для перемещения молекулы Жидкости из объема в поверхностный слой необходимо затратить работу, связанную с преодолением внутреннего давления. Из закона сохранения энергии известно, что затрачиваемая внешняя работа увеличивает энергию системы, которая в данном случае затрачивается на увеличение энергии молекул, перемещаемых из объема жидкости в поверхностный слой. Следовательно, молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избыточной энергией, по сравнению с молекулами, находящимися в объеме. Эта энергия называется избыточной свободной энергией обычно ее относят к 1 см поверхности жидкости и называют удельной поверхностной энергией. Поэтому молекулы, находящиеся на границе фаз, всегда имеют избыток энергии. [c.22]

Зная удельную поверхностную энергию а[кМ), можно на основании определения поверхностей, образовавшихся в ходе измельчения, оценить затраты энергии на образование этих поверхностей по уравнению [c.254]

Основные и наиболее характерные свойства дисперсных систем связаны со свойствами вещества в поверхностных слоях на границе раздела фаз. Площадь межфазной поверхности в термодинамическом описании играет роль параметра состояния системы. За обобщенную силу, сопряженную с этим параметром, принимают удельную поверхностную энергию (коэффициент поверхностного натяжения) о. Тогда работа dW по увеличению поверхности (при Т = onst и У = onst) на dS равна [c.28]

Эмульсии относятся к микрогетерогенным системам, частицы которых видны в обычный оптический микроскоп, а коллоидные растворы принадлежат к ультрамикрогетерогенным системам, их частицы не видны в обычный микроскоп. Хотя по своей природе эти системы близки, но физико-химические их свойства различны и зависят в значительной степени от дисперсности. При образовании эмульсии образуется огромная поверхность дисперсной фазы. Так, количество глобул воды в одном литре 1%-ной высокодисперсной эмульсии исчисляется триллионами, а общая межфазная площадь поверхности — десятками квадратных метров. На такой огромной межфазной поверхности может адсорбироваться большое количество веществ, стабилизирующих эмульсию. В процессе образования эмульсии на хщспергирование жидкости затрачивается определенная работа и на поверхности раздела фаз концентрируется свободная поверхностная энергия — избыток энергии, содержащейся в поверхностном слое (на границе двух соприкасающихся фаз). Энергия, затраченная на образование единицы межфазной поверхности, называется межфазным поверхностным натяжением. Удельная поверхностная энергия измеряется работой изотермического и обратимого процесса образования единицы поверхности поверхностного слоя и обозначается а. [c.15]

Количество энергии, которое необходимо затратить, чтобы сформировать единицу новой поверхности (иузырька), называют удельной поверхностной энергией. Поверхностное натяжение вызывает особое состояние адсорбционно-сольватного слоя ССЕ. Оно стягивает объем капли, пузырька, создавая как бы упругую оболочку, придает им определенную форму (например, сферическую), препятствует распаду и слиянию ядер ССЕ друг с другом. [c.125]

На рис. 55 приведены результаты изменения превращения стирола (С5НбСН = СН) на поверхности катали.затора в зависимости от температуры. Результаты процесса могут быть изменены введением в состав дисперсной фазы или дисперсионной среды добавок. На рис. 56 показано влияние на степень превращения стирола добавок различных элементон в катализатор. При разных температурах из-за экстремального пзмеиения удельной поверхностной энергии катализатора степень превращения изменяется также экстремально. При средних температурах (около 400 °С) степень превращения не очень высока, но процесс протекает весьма интенсивно. В промышленных условиях в настоящее время ироцесс гидроочистки осуществляют обычно п )и 380—420 °С. [c.156]

Следует обратить внимание и на другой физический смысл поверхностного натяжения. Он заключается в том, что поверхностное натяжение можно выразить силой, направленной тангенциально (параллельно) к поверхности и приходящейся на единицу длины периметра, ограничивающего эту поверхность. Однако только для жидкостей такое представление не вызывает сомнений, так как у жидкостей одновременно с образованием иоверхности молекулы и атомы на ней ориентируются, уплотняются, переходя в равновесное состояние и вызывая тем самым тангенциальное натяжение иоверхности. В твердых телах переход поверхностных атомов и молекул в равновесное состояние вследствие их малой подвижности может продолжаться очень долго, чем и объясняется наличие у твердых тел поверхностного напряжения. В связи с этим для твердых тел правильнее говорить об удельной поверхностной энергии. В то же время если предположить возможность достн- [c.24]

Поверхностную энергию а в уравнении (П. 41) можно рассматривать как избыточную механическую энергию (внутреннего давления), Из уравнеиня (11.44) можно выразить поверхностное уплотнение энергии Гиббса, или удельную поверхностную энергию Гиббса. В приближении равенства энергии Гиббса и энергии Гельмгольца для конденсированных систем имеем [c.37]

При рассмотрении сил взаимодействия мея ду коллоидными частицами в пенах или эмульсиях удобно использовать элементарную модель, введенную Дерягиным. Согласно модели, взаимодействие возникает при наличии дополнительной силы или расклинивающего давления, нанравленного под прямым углом к плоскости жидкой пленки. Эта сила является поверхностной силой второго рода в отличии от иоверхностного натяя ения, которое действует вдоль плоскости раздела фаз и называется поверхностной силой первого рода. Такая трактовка не единственная, но она удобна но отношению к удельной поверхностной энергии как переменной величине, зависящей от свойств системы (Дерягин и Щербаков, 1961). [c.80]

Таким образом, выражение для общей удельной поверхностной энергии топкой илоско-параллельной пленки жидкости будет иметь [c.80]

При малых скоростях роста трещины составляющими кинетической энергии в R можно пренебречь. Тогда сопротивленпе материала распространению трещин будет включать удельную поверхностную энергию 2у (требуемую для преодоления силы сцепления атомов или молекул, действующей поперек вновь образованной поверхности разрыва среды), энергию Vre упругого втягивания в матрицу напряженных молекул, энергию Vpi — пластического деформирования и энергию Усь. — химических реакций, вызванных разрывом цепи. Энергии снятия внутренних напряжений Ui) и химических реакций с окружающей средой U h) нужно вычесть из R [c.337]

Из различных составляющих сопротивления материала росту трещины, входящих в выражение (9.13), слагаемое, связанное с пластическим деформированием, dVpilBda обычно наибольшее. Предпринята также попытка в табл. 9.2 отождествить поверхностное натяжение у и (гипотетическую) плотность энергии разрыва цепи UjqNL. Наименьшей составляющей в выражении (9.13) является удельная поверхностная энергия у (свободная поверхностная энергия, поверхностное натяжение). Значения у полимеров лежат в интервале 0,020—0,046 Дж/м [31]. Энергия упругого втягивания концов цепей является произведением плотности энергии деформации и ширины втягиваемых слоев. Если слои состоят из полностью ориентированных цепей, напряженных до состояния разрыва и, таким образом, обладающих наибольшей допустимой плотностью энергии ( 1000 МДж/м ), то энергия втягивания концов цепей длиной L = 5 нм равна 8 Дж/м . [c.360]

Исследование равновесных значений краевых углов ряда жидкостей с известными величинами поверхностного натяжения на поверхности твердых тел, имеющих как высокую, так и низкую поверхностную энергию, были выполнены Циеманном с сотр. [3, 4]. Твердые вещества с высокой температурой плавления обычно обладают высокой свободной удельной поверхностной энергией (0,5— 5,0 Дж/м ), в то время как у мягких органических веществ с низкой температурой плавления свободная удельная поверхностная энергия [c.81]

Самопроизвольное сокращение поверхности жидкости указывает на существование свободной энергии поверхности. Поэтому цри изотермическом процессе образования каждой новой единицы поверхности затрачивается определенная работа. Эта работа, являющаяся мерой свободней энергии единицы поверхности жидкости, называется удельной поверхностной энергией и представляет собой уделышй (на 1 см ) изобарный потенциал поверхности. [c.329]

Следовательно, замена удельной поверхностной энергии коэффициентом поверхностного натяжения не может внести какие-либо ошибки в расчеты при решении задач, относящихся к равновесию поверхностей. Необходимо, однако, подчеркнуть, что хотя поверхность жидкости сркращается так, как если бы поверхностный слой являлся пленкой с постоянным натяжением, все же в действительности никакой пленки на поверхности жидкости не существует. Специфические же особенности поверхностного слоя связаны с наличием у жидкости свободной поверхностной энергии, имеющей вполне реальный физический смысл [c.329]

В общем случае в отношении поверхностно-активных веществ наиболее вероятным представляется сорбциошю-десорбционный механизм действия модификаторов структуры, согласно которому действие поверхностно-активных молекул сводится к их сорбции на гранях зародившегося крис ал а. Сорбированные молекулы ПАВ уменьшают удельную поверхностную энергию граней кристалла, оказывающую прямое действие на скорость роста кристалла, соответственно ее понижают и одновреме]ню препятствуют дальнейшему осаждению вещества из раствора. [c.243]

Согласно энергетическому В1>фажению, поверхностное натяжение ст есть поверхностная энергия Гиббса единицы поверхности (т. е. удельная поверхностная энергия Гиббса). В таком случае ст равна работе, затрачен. пй на образование единицы поверхности. Энергетической един ,. является Дж/м . [c.304]

Работа, необходимая для образования 1 см тюверхности, в энергетическом и силовом определении имеет одинаковую размерность. В самом деле, работа — это сила, умноженная на длину в системе единиц СОЗ она измеряется в эргах 1 эрг = 1 дин, умноженная на 1 см. Удельная поверхностная энергия выражается в эрг см , а поверхностное натяжение— в динах, деленных на сантиметр.Отсюда 1 эрг х X см- = дин см К Для жидкостей не только размерность, но и численные значения обеих величин совпадают, поэтому между поверхностным натяжением и удельной поверхностной энергией жидкостей не делают строгого различия как для твердых тел, где эти величины отличаются друг от друга численно. [c.22]

В процессе роста трещины энергия, запасенная в образце, тратится в двух направлениях. Во-первых, она идет на образование новой поверхности. Эта энергия численно равна удельной поверхностной энергии полимера, помноженной на площадь поверхности разрушения. Во-вторых, энергия затрачивается на всевозможные процессы перемещения структурных элементов на пути днижения трещины. Движение структурных элементов приводит к рассеянию энергии за счет внутреннего трения и переходу ее в теплоту. Наиболее простым случаем является разрушение при полном отсутст- [c.196]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология