Избыток свободной энергии системы на единицу поверхности составляет

S

= )[f(z)-f']dz+^[f(z)-f']dz.

(1.2)

О

Так как вне поверхности разрыва отклонения плотности свободной энергии от ее объемного значения малы, бесконечные пределы в интегралах выражения (1.2) могут быть заменены координатами — 8' и + б" плоскостей, ограничивающих поверхность разрыва со стороны каждой из фаз:

Геометрически величину у можно представить на плоскости заштрихованной площадью, ограниченной кривой J(z), прямыми/=/' и /=/" и отрезком прямой Z = 0.

Как видно из рис. 1-3, при таком подходе величина \|/ оказывается зависящей от положения мысленной разделяющей поверхности. Между тем поверхностное натяжение а — непосредственно экспериментально определяемая величина — не может зависеть от способа описания свойств поверхности. Величины сиу совпадают (а = у) только при одном положении разделяющей поверхности — для так называемой эквимолекулярной поверхности (см. 11.1).

Определение величины а, инвариантное относительно положения разделяющей поверхности, можно получить при втором из указанных выше подходов — рассматривая ее как поверхностное натяжение и интегрируя величины с размерностью давления. Введем величину Pj = -(/'- цс); в объемах обеих фаз, разделенных плоской поверхностью, эта величина равна давлению р и не зависит от направления (соблюдается закон Паскаля). В отличие от этого в неоднородных областях системы внутри поверхностного слоя (поверхности разрыва) давление начинает зависеть от направления и приобретает сложный характер (становится цилиндрически симметричным относительно оси z тензором второго ранга); при этом соотношение (1.1) перестает выполняться. Тогда поверхностное натяжение а может быть определено как:

-6

о

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию