温度和压力对表面张力的影响.doc

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1、三、温度和压力对表面张力的影响可以从两个方面解释温度对表面张力的影响。一是温度对液体分子间相互作用力的影响。随着温度升高，分子热运动加剧，动能增加，分子间引力减弱，从而使得液体分子由内部到表面所需的能量减少。二是温度变化对表面两侧的体相密度的影响。温度升高，与表面层相邻的两体相的密度差变小，故表面张力减少。此二因素在宏观上均表现为温度升高表面张力下降。表12-1列出一些纯液体在不同温度下的表面格力温度系数值。表示液体表面张力与温度关系的经验公式是 (12-10)其中T为绝对温度。γ。 可视为绝对零度时的表

2、面张力，是一与体系有关的经验常数。b 也是一个随体系而变的常数，其值与液体的临界温度有关。由于在临界温度 Tc 时，界面消失，表面张力为零，因此代入（12-10）得 (12-11)考虑到一般液体在低于临界温度时表面张力已变为零，Ramsay和Shields建议改用下列经验公式： (12-12)其中 M 为液体的摩尔质量，υ 为比容，k 为常数。VanderWalls从热力学角度改进了（12-11），得出 (12-13)指数 n 一般为接近1的常数。液体金属的 n为1，有机物的 n 约为1.21。另一类表面

3、张力-温度关系表达式为多项式， (12-14)例如，Harkins测定的水表面张力和力与温度关系被表示为 (12-15)式中t为摄氏温度。此式的适用温度范围是10－60℃。由于表面张力与压力关系的实验研究不易进行，因此，压力对表面张力的影响问题要复杂得多。一般情况下，增加体系的压力，气体在液体表面上的吸附和在液体中溶解度增大，因此，表面张力下降。