Поверхностное натяжение (σ) равно термодинамически обратимой, изотермической работе, которую надо совершить, чтобы увеличить площадь межфазной поверхности на единицу.
где δAобр - термодинамически обратимая работа, затраченная на образование поверхности площадью dS1,2, так как работа совершается над системой, то она является отрицательной.
Обычно работу совершают или при условии постоянства объема и температуры (V, T = const), или при постоянных температуре и давлении (P, T = const). Рассмотрим оба варианта:
1) V, T = const
где F - свободная энергия Гельмгольца.
2) P, T - const
где G - свободная энергия Гиббса.
Свободная энергия - это энергия, за счет которой можно произвести работу.
Таким образом, поверхностное натяжение - это удельная свободная поверхностная энергия, т. е. свободная поверхностная энергия, приходящаяся на единицу межфазной поверхности.
Поверхностное натяжение характеризует различия в интенсивности межмолекулярных взаимодействий граничащих фаз. Чем больше эти различия, тем больше σ. Для границы «конденсированная фаза (твердая или жидкая) воздух» можно пренебречь межмолекулярными взаимодействиями В воздухе (Fгаз-газ ≈ 0) и, значит, поверхностное натяжение характеризует интенсивность межмолекулярных сил в конденсированной фазе.
Список использованной литературы
- Гельфман М. И., Ковалевич О. В., Юстратов В. П. Коллоидная химия. 2-е изд., стер. - СПб.: Издательство "Лань", 2004. - 336 с.: ил. ISBN 5-8114-0478-6 [с. 16-17]
