Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
Термодинамический подход к поверхности
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
|
1.5.6.Термодинамический подход к поверхности Свободная энергия Гиббса G U TS PV . Критерием для самопроизвольного протекающего процесса при постоянном давлении и температуре служит уменьшение G т.е. 0 G . Энергия Гельмгольца используется для процессов при постоянном объеме и температуре F U TS . Если процессы идут в конденсированной фазе или постоянном объеме, то G F . Химический потенциал компонента системы характеризует изменение свободной энергии системы при добавлении этого компонента к при постоянных давлении ,температуре и количестве других веществ , i i P T dG dn , или аналогично, , i i V T dF dn Появление поверхности или поверхностей раздела ведет к увеличению энергии системы. Поверхностное натяжение - определяется как обратимая работа, необходимая для увеличения поверхности жидкости на единичную площадь 84 , , i P T n G A . Дифференциал свободной энергии Гиббса следующий i i dG SdT VdP dA dn . Поверхностное натяжение для твердых тел определяется как обратимая работа по созданию новой поверхности путем добавления новых атомов на поверхность. Распределение нескольких сортов атомов на границе определяется суммарным понижением свободной энергии и характеризуется сильным влиянием малых количеств веществ с низким поверхностным натяжением. Эти вещества концентрируются в поверхностном слое, уменьшая поверхностное натяжение. Кислород и сера могут понизить поверхностное натяжение жидкого железа от 1,84 н/м до 1,2 н/м при добавлении всего 0,05 %. То же справедливо для поверхностей твердых металлов, карбидов и нитридов. Поверхностная энергия для твердых веществ может превышать поверхностную энергию для жидкого состояния на 15 25 % . жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|