Rozhraní

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 17. října 2016; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Fázová separační plocha je hraniční plocha mezi libovolnými dvěma kontaktními fázemi termodynamického systému [1] . Například v třífázovém systému led  - voda  - vzduch existují tři rozhraní (mezi ledem a vodou, mezi ledem a vzduchem, mezi vodou a vzduchem), bez ohledu na to, kolik kusů ledu je v systému.

Rozhraní může mít složitou konfiguraci (např. v případě emulze plyn-kapalina ) a fyzikálně představuje tenkou přechodovou vrstvu [2] [3] . Částice látky, které tvoří povrchovou vrstvu, jsou ve speciálních podmínkách, v důsledku čehož má rozhraní vlastnosti (například povrchové napětí ), které nejsou vlastní látce umístěné v hloubce fáze. V každé z fází kontaktu, v určité vzdálenosti od rozhraní, se vlastnosti fáze liší od jejích vlastností ve velkém.

Pokud je rozhraní ploché, je podmínkou mechanické rovnováhy fází rovnost tlaků v obou koexistujících fázích [4] . Na zakřiveném rozhraní vzniká dodatečný tlak, směřující k fázi, vzhledem k níž je povrch konkávní. Jinými slovy, při mechanické rovnováze je tlak větší ve fázi, která je oddělena od druhé fáze konkávním rozhraním. Tlakový rozdíl, který se vyskytuje na obou stranách zakřiveného povrchu tekutiny , se nazývá kapilární tlak ( Laplaciův tlak ). Závisí na zakřivení povrchu a na povrchovém napětí (viz Laplaceův vzorec ).

Pokud je rozhraní pohyblivé, pak pod vlivem povrchového napětí tíhne ke tvaru, který má minimální povrch . To vysvětluje kulovitost povrchu mýdlových bublin , plynových bublin v kapalině nebo kapek jedné kapaliny v jiné [3] .

Vlastnosti rovnovážných podmínek na zakřivených plochách jsou základem kapilárních jevů .

Procesy probíhající na fázovém rozhraní a v mezifázové povrchové vrstvě se označují jako povrchové jevy

Viz také

Poznámky

  1. Gerasimov Ya. I. et al., Kurz fyzikální chemie, svazek 1, 1970 , s. 330.
  2. Gukhman A. A., O základech termodynamiky, 2010 , s. 27.
  3. 1 2 Landau L. D., Lifshits E. M., Statistická fyzika. Část 1, 2002 , str. 589.
  4. Gerasimov Ya. I. et al., Kurz fyzikální chemie, svazek 1, 1970 , s. 333.

Literatura