1.3.3---表面和界面张力.ppt

文档介绍：表面和界面张力
表面和界面张力是液态金属的第二重要性质。
A、表面张力和表面能
表面张力:在液体表面内产生的平行于液体表面、且各向均等的张力,称之为表面张力。

表面张力是气/液界面现象,它的的大小与液相和气相的性质有关。
产生张力的表面层厚度不超过10-7cm,相当于几个原子(分子)液层厚度。
表面和界面张力
由于液体表面层内质点受到不平衡力场的作用,导致表面绷紧或弯曲,导致表面内产生了多余的表面能。如图1-13所示,设表面S在绷紧力F的作用下,拉长了dx距离,则外力所做的功为:

进一步可得:
表面和界面张力
由此可见,表面张力是表面S内垂直F方向的单位长度上的拉紧力;
也是增加单位表面积dA外力所做的可逆功,称之为表面能。
表面张力和表面能数值上相同,但量纲不同,
如表面张力为10-1N/m,则表面能为10-1J/m2。
表面和界面张力
由相关热力学公式可得:



此式表明,表面张力就是单位面积上的自由能。
式中负号表示由于产生了新的单位面积的表面,而使系统的自由能增加,增加值等于外力对单位表面所作的功。