Коллоидная химия
Внутренняя (полная) удельная поверхностная энергия
жүктеу/скачать 1,83 Mb.
|
Лекция коллоид рус
| 2.3. Внутренняя (полная) удельная поверхностная энергия
При образовании единицы поверхности S изменяется внутренняя поверхностная энергия. Вернемся к объединенному уравнению первого и второго начал химической термодинамики для этого случая: dU=TdS – pdV + σds +Σ μidni + φ dq (2.27) где S – энтропия, μi – химический потенциал компонента, φ – потенциал поверхности. При неизменном объеме системы V, постоянном составе вещества n, отсутствии заряда q на поверхности (V, n, q = const) получаем: dU=TdS + σds. (2.28) Проинтегрируем полученное уравнение от s до (s+1) (при образовании единичнгой поверхности):
получаем: US= TSS + σ, (2.30) где σ = GS, а TSS = qs– скрытая теплота образования единицы поверхности, величина qs всегда >0.
Запишем уравнение для изобарно-изотермического потенциала в дифференциальной форме: dG= SdT –VdP, (2.31) где S – энтропия системы; Т – температура, V – объем, P – давление. Из этого уравнения следует, что температурная зависимость энергии Гиббса: ; а т.к. σ = GS, то и (2.32) Отсюда qs = TS= (2.33) Для конденсированных систем из-за очень небольшой разницы в объемах полная внутренняя энергия U и энтальпия Н практически совпадают, поэтому уравнение Гиббса-Гельмгольца(**), связывающее полную поверхностную энергию или энтальпию с энергией Гиббса в этом случае можно записать: . (2.34) Как следует из уравнения (2.34), для определения Us или Нs надо знать σ и зависимость σ = f(Т). Конкретную зависимость можно определить только экспериментально. Значения Us, Нs, qs для некоторых веществ приведены в табл. 2.3. Таблица 2.3 жүктеу/скачать 1,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|