Вывод фундаментального уравнения Гиббса для свободной энергии плоского поверхностного слоя, его анализ

Метод избыточных величин Гиббса. Вывод фундаментального уравнения Гиббса для свободной энергии системы с плоской границей раздела фаз.

2 понятия. Разделяющая поверхность- фиктивная разделяющая поверхность, на которой происходит разрыв непрерывно в плоскостях(m, S, F). Поверхность разрыва –толщина поверхностного слоя.

Предпосылки: α и β включают в себя часть поверхностного слоя и считается однородным вплоть до раздела поверхности. Разделяющая поверхность- это гетерогенная поверхность, воспроизводящая форму поверхности разрыва и параллельная ей. Каждая точка разделяющей поверхности находится в одинаковых условиях, положение поверхности фиксировано по величине адсорбции, разность между экстенсивными величинами в реальной и идеальной системе представляет собой избыточную величину, которую относят к разделяющей поверхности.

Вывод:

Г, α dV α

Ж, β dS β

Для поверхностной энергии:

Для открытой системы:;

Для открытой системы:

δ<<R(называем слой плоским если его толщина много меньше радиуса кривизны)

σdS -работа увеличения единицы поверхности; SdT –связанная энергия слоя;

Σμ_idn_i^s- вещественный обмен между фазами и поверхностным слоем.

Анализ уравнения Гиббса для плоского поверхностного слоя: 1)

Поверхностное натяжение-изменение свободной энергии приходящейся на единицу площади.

2)при ↑T(dσ/dT)<0, (dF^s/dT)<0, a S^s↑ 3) Химический потенциал- мольное приращение свободной энергии при постоянном объеме при переходе i-ого компонента в поверхностный слой.

Дата добавления: 2014-01-06