温度和压力对表面张力的影响.doc

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。
Van der Walls 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.