表面张力和表面能

物质由大分散为小滴时,热力学能,比表面,表面能,表面张力的变
化
当物质由大分散为小滴时，热力学能会增加。

这是因为分散的系统比聚集的系统具有更高的熵，而熵是系统的热力学能量的一部分。

比表面会增加，原因是当物质分散为小滴时，整个物质的体积没有变化，但是表面积增加了。

因此，单位体积的比表面增加了。

表面能会增加，表面能是指单位面积的表面所具有的能量。

当物质由大分散为小滴时，原本处在内部的分子被推到了表面，这些表面上的分子需要与其他相邻分子形成相互作用，从而增加了表面能。

表面张力也会增加，表面张力是指液体表面发生形状变化的阻力。

当物质分散为小滴时，原本之间的相互作用被破坏，而在表面附近的分子需要与周围的分子形成新的相互作用来维持表面稳定，因此表面张力增加。

4-1 何谓表面张力和表面能？在固态和液态这两者有何差别？解：表面张力是将物体表面最大一个单位面积所需作的功。

也可理解为作用在单位长度上的力。

表面能是在恒温恒压及组成不变的条件下，每增加一个单位的表面积时，体系自由焓的增值。

液体因不能承受剪应力，外力所做的功表现为表面积的扩展。

因而表面能与表面张力的单位及数量是相同的。

其单位为J •m -2。

固溶体因能承受剪切力，外力的作用除了表现为表面积的增加外，有一部分变成塑性形变。

因此，固体的表面能与表面张力不等。

4-2 在真空条件下Al 2O 3的表面张力约为0.9J/m 2，液态铁的表面张力为1.72J/m 2，同样条件下的界面张力（液态铁-氧化铝）约为2.3J/m 2，问接触角有多大？液态铁能否润湿氧化铝？解：已知γSV ＝0.90J/m2，γLV ＝0.72J/m2，γSL ＝2.3J/m 2cos θ＝＝＝－0.8139θ＝144.48因为θ>90，所以液态铁不能润湿氧化铝。

4-3 测定了含有一个固态氧化物、一个固态硫化物和一个液态硅酸盐的显微结构，有以下的两面角：（a ）两个硫化物颗粒之间的氧化物是112°；（b ）两个硫化物颗粒之间的液体是60°；（c ）两个氧化物颗粒之间的硫化物是100°；（d ）一个氧化物和一个硫化物之间的液体是70°。

假如氧化物和氧化物之间界面能是0.9J/m 2，求其它界面能是多少？解：按题意绘图如下：图4-1 例题4-3附图SV SL LV γγγ-72.130.290.0-22J/m 70.056cos 2/γJ/m 78.056cos 50cos 2100cos /2112cos /)2/100cos(2)()2/112cos(2)(=======∙SS SO OOSS OO SS SO OO SO SS γγγγγγγc γγa 由题意题中γSS 是硫化物之间界面张力；γOO 为氧化物之间界面张力；γOL 是氧化物与液体间界面张力。

低表面张力和低表面能表面张力和表面能是物质在界面上表现出的两个重要性质。

低表面张力和低表面能的物质在很多领域都具有重要应用价值。

本文将分别介绍低表面张力和低表面能的概念、原因及应用，并探讨其在科学研究和工程技术中的重要意义。

一、低表面张力1.概念表面张力是指液体分子表面的一种特殊力，使液体表面呈现出一种具有弹性的薄膜状。

低表面张力意味着液体分子之间的相互吸引力较小，表面薄膜具有较高的可伸展性和易破裂性。

2.原因低表面张力的现象往往与分子间的相互作用力有关。

例如，表面活性剂的存在可以降低液体的表面张力。

表面活性剂分子在液体表面形成一层分子薄膜，使分子间相互吸引力减小，从而降低表面张力。

3.应用低表面张力的液体在很多领域都具有重要应用价值。

例如，洗涤剂中的表面活性剂可以降低水的表面张力，使水能够更好地渗透和清洁物体表面。

此外，低表面张力还可以应用于液体射涂、油墨喷印、纺织印染等工艺中，提高液体的润湿性和渗透性，实现更好的处理效果。

二、低表面能1.概念表面能是指单位面积的表面上所含有的能量。

低表面能意味着物质表面上所含有的能量较低，表面较为稳定。

2.原因低表面能往往与物质的化学性质有关。

例如，某些高分子材料表面具有较低的表面能，是因为该材料表面上存在大量的非极性官能团，使表面能降低。

3.应用低表面能的物质在涂料、涂膜、粘接等领域具有广泛应用。

例如，低表面能材料可以用于制备抗污染、防粘附的涂层，使物体表面不易被污染物粘附，具有良好的自洁性能。

此外，低表面能材料还可以应用于微流控芯片、生物医学材料等领域，实现更好的流体控制和生物相容性。

低表面张力和低表面能是物质在界面上表现出的两个重要性质。

低表面张力的液体具有较高的可伸展性和易破裂性，而低表面能的物质表面较为稳定。

这两种性质在洗涤剂、涂料、涂膜、粘接等领域具有广泛应用，对于提高工艺效率和产品性能具有重要意义。

在未来的科学研究和工程技术中，我们有望进一步探索低表面张力和低表面能的机制，开发出更多具有应用潜力的材料和技术。

低表面张力和低表面能
表面张力和表面能是液体表面物理性质的两个重要参数。

低表面张力和低表面能的液体在工业和生活中具有广泛的应用价值。

本文将从两个方面来介绍低表面张力和低表面能的相关知识。

一、低表面张力
表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力所产生的一种现象。

液体表面上的分子受到液体内部分子的吸引力，使得液体表面对外呈现一种收缩的趋势。

而表面张力则是这种收缩趋势的表现。

低表面张力的液体，表面张力较小，液体分子容易被外界力量破坏，导致液体表面的形状不稳定。

低表面张力的液体在工业上有广泛的应用，例如在油漆喷涂过程中，低表面张力的液体可以使油漆在喷涂时更容易均匀地分布在物体表面上，提高喷涂效果。

此外，在纺织工业中，低表面张力的液体可以使纺织品的润湿性更好，提高染色和印花的效果。

二、低表面能
表面能是指液体分子表面所具有的能量。

液体分子表面的能量较高，容易与外界发生相互作用。

低表面能的液体，表面分子的能量较低，不容易与外界发生相互作用，从而表现出较弱的吸附性和粘附性。

低表面能的液体在生活中有很多实际应用。

例如，在防水材料中，
低表面能的液体可以使涂层表面形成一层密封的保护膜，防止水分渗透。

此外，在涂料工业中，低表面能的液体可以使涂料更容易施工，提高涂层的附着力和耐久性。

低表面张力和低表面能是液体表面物理性质的两个重要参数。

低表面张力的液体在工业中可以提高油漆喷涂和纺织染色的效果，低表面能的液体在生活中可以应用于防水材料和涂料工业。

这些应用都能够满足人们对于液体表面性质的不同需求，为我们的生活和工作带来便利和效益。