Gibbs-Thomsonův efekt

Ve fyzice - chemii se Gibbs-Thomson efekt popisuje vztah mezi povrchovým napětím a tlak nasycených par systému složeného ze dvou fází. Je pojmenována podle fyziků Josiah Willard Gibbs a Joseph John Thomson .

Státy

V systému složeném ze dvou plynných a kapalných (nebo pevných) fází je tento účinek popsán Gibbs-Thomsonovou rovnicí, která je dána vztahem:

{\ displaystyle {\ frac {p} {p _ {\ rm {steam}}}} = \ exp \! \ left ({\ frac {R _ {\ rm {kritika}}} {R}} \ vpravo) }

{\ displaystyle R _ {\ rm {critical}} = {\ frac {2 \ cdot \ sigma \ cdot V _ {\ rm {atom}} ^ {\ rm {droplet}}} {k _ {\ rm {B }} \ cdot T}}}

nebo:

R

je poloměr kapičky

{\ displaystyle \ sigma \}

je povrchové napětí kapičky,

{\ displaystyle V _ {\ rm {atom}} ^ {\ rm {droplet}}}

objem atomu v kapce,

{\ displaystyle k _ {\ rm {B}}}

Boltzmannova konstanta,

{\ displaystyle p _ {\ rm {steam}}}

tlak nasycených par ,

p

parciální tlak ,

T

teplota.

Tato rovnice předpokládá, že okolní plyn je považován za dokonalý . Ukazuje, že tlak nasycených par se zvyšuje, když se zmenší poloměr kapičky.

Aplikace

Gibbs-Thomsonův efekt umožňuje zejména vysvětlit Ostwaldovo zrání , které spočívá v popisu vývoje distribuce kapiček (nebo nanočástic ) difúzí v systému v rovnováze mezi dvěma fázemi.

Poznámky a odkazy

(in) JW Gibbs , „ O rovnováze heterogenních látek “ , Transakce Akademie věd a věd v Connecticutu ,1878
(in) JJ Thomson , Aplikace dynamiky na fyziku a chemii , London, Macmillan & Co,1888