表面张力及表面能.ppt
Drop-weightmethodTheradiusofthecapillaryisrcTheequationis:Whencorrectionfactorsareused,theequationbecomes:第62页,共96页,星期日,2025年,2月5日第63页,共96页,星期日,2025年,2月5日ringtensiometer,calledalsotheDu-NoüytensiometerWhattheequation?第64页,共96页,星期日,2025年,2月5日theWilhelmyplatemethodEquation:?第65页,共96页,星期日,2025年,2月5日吊片法吊片法即为Wilhelmymethod,亦称为板法第66页,共96页,星期日,2025年,2月5日脱环法(环法)第67页,共96页,星期日,2025年,2月5日滴体积法:第68页,共96页,星期日,2025年,2月5日2×0.01m×0.072Jm?2=1.44×10?3NThatcorrespondstoaweightof0.15g.第30页,共96页,星期日,2025年,2月5日Howcanweinterprettheconceptofsurfacetensiononthemolecularlevel?Formoleculesitisenergeticallyfavorabletobesurroundedbyothermolecules.MoleculesattracteachotherbydifferentinteractionssuchasvanderWaalsforcesorhydrogenbonds.第31页,共96页,星期日,2025年,2月5日Withoutthisattractiontherewouldnotbeacondensedphaseatall,therewouldonlybeavaporphase.Thesheerexistenceofacondensedphaseisevidenceforanattractiveinteractionbetweenthemolecules.Atthesurface,moleculesareonlypartiallysurroundedbyothermoleculesandthenumberofadjacentmoleculesissmallerthaninthebulk(Fig.2.3).第32页,共96页,星期日,2025年,2月5日2.3Schematicmolecularstructureofaliquid–vaporinterface.第33页,共96页,星期日,2025年,2月5日Thisisenergeticallyunfavorable.Inordertobringamoleculefromthebulktothesurface,workhastobedone.Withthisviewγcanbeinterpretedastheenergyrequiredtobringmoleculesfrominsidetheliquidtothesurfaceandtocreatenewsurfacearea.Thereforeoftentheterm“surfaceenergy”isusedforγ.第34页,共96页,星期日,2025年,2月5日Example:EstimatethesurfacetensionofcyclohexanefromtheenergyofvaporizationΔvapU=30.5kJ/molat25?C.Thedensityofcyclohexaneisρ=773kg/m3,itsmolecularweightisM=84.16g/mol.第35页,共96页,星期日,2025年,2月5日Foraroughestimatewepicturetheliquidasbeingarrangedinacubicstructure.Eachmoleculeissurrounded