Get Adobe Flash player

Свободная поверхность энергии

Способность поверхности тела совершать работу означает, что она обладает определенной энергией, которую называют свободной поверхностной энергией. В отличие от свободной связанную энергию можно передать только в форме теплоты, а согласно второму началу термодинамики теплоту нельзя превратить в работу непосредственно. Поверхность не обладает связанной энергией (это свойство объема), поэтому, говоря о поверхностной энергии, слово «свободная» можно опустить. Численно удельная (на 1 м2 площади) поверхностная энергия равна поверхностному натяжению а, но измеряется в Дж/м2. Такие единицы получаются из единиц измерения а путем умножения числителя и знаменателя на одну и ту же величину — 1 м, что не изменяет числового значения: 1 Н/м = 1 Нм/(мм) = 1 Дж/м2. Значит, поверхностное натяжение о можно одновременно трактовать и как удельную поверхностную энергию. Эта величина определяет различие между соприкасающимися фазами. Чем резче различаются фазы, тем больше а. Если различия отсутствуют, т. е. нет межфазной поверхности. Поверхностная энергия системы, определяется качеством поверхности а и ее количеством. Таким образом, материалы, являясь гетерогенными системами, обладают поверхностной энергией, играющей значительную роль в формировании свойств материалов и обусловливающей поверхностные процессы и явления, которые будут описаны далее. Классификация материалов как композиционных систем. Выделим в структуре материала две части. Одна из них, являющаяся непрерывной дисперсионной средой (матрицей), вмещает в себя другую — раздробленную, состоящую из разобщенных частиц и называемую условно дискретной фазой, хотя фазой, как таковой, она может и не являться, а быть многофазной. В зависимости от агрегатного состояния этих двух структурных составляющих можно выделить девять типов материалов как многофазных систем.