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表面能

作者:百檢網(wǎng) 時(shí)間:2021-09-15 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

物質(zhì)
  物質(zhì)的表面具有表面張力σ,在恒溫恒壓下可逆地增大表面積dA,則需功σdA,因?yàn)樗璧墓Φ扔谖锵底杂赡艿脑黾樱疫@一增加是由于物系的表面積增大所致,故稱(chēng)為表面自由能或表面能。   也可以這樣理解,由于表面層原子朝向外面的鍵能沒(méi)有得到補(bǔ)償,使得表面質(zhì)點(diǎn)比體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)具有額外的勢(shì)能,稱(chēng)為表面能。
內(nèi)能改變
  由于物體表面積改變而引起的內(nèi)能改變,單位面積的表面能的數(shù)值和表面張力相同,但兩者物理意義不同。   例子:比如東西放時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)發(fā)現(xiàn)有灰塵附著,就是因?yàn)榛覊m附著降低了物體的表面積,從而降低了物體的表面能,物質(zhì)能量都有自動(dòng)趨向降低,保持穩(wěn)定的特點(diǎn)。編輯本段表面能級(jí)能量守恒
  砸碎石頭,就增大了石頭的表面能,但是同時(shí)你也做了功,能量守恒。   大學(xué)化學(xué)的解釋是表面層分子比內(nèi)部分子多出一部分能量稱(chēng)為表面能。   表面能級(jí):晶體內(nèi)部原有的三維周期性在表面處中斷而形成的電子能級(jí),又稱(chēng)表面態(tài)。
特殊的性質(zhì)
  由于表面層中的電子所處的表面勢(shì)場(chǎng)與三維晶體內(nèi)部不同,電子態(tài)就表現(xiàn)出特殊的性質(zhì)。   理論上, 常把傳統(tǒng)的能帶計(jì)算法(見(jiàn)能帶理論)應(yīng)用于表面薄層,以計(jì)算電子能量和波函數(shù)。描述表面電子態(tài)的波函數(shù)只存在于表面幾個(gè)原子層的區(qū)域內(nèi),進(jìn)一步深入內(nèi)部時(shí),波函數(shù)迅速衰減。從化學(xué)鍵模型看,表面能級(jí)起源于表面原子朝外方向具有不飽和的價(jià)鍵,稱(chēng)為懸掛鍵。

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