弥合实验测量与理论计算线张力差距的广义杨氏方程
软凝聚态物质
2018-05-09 v1
摘要
从热力学自由能最小化推导出一个广义杨氏方程,该方程考虑了由液-气表面张力的曲率依赖性和本征线张力的接触角依赖性对线张力的两项修正。由曲率依赖性引起的修正可使用 Tolman 公式定性估计。对于纳米尺度液滴,可由范德华相互作用确定的本征线张力的解析公式获得接触角依赖性的修正估计。该范德华纳米液滴的表观线张力的两项修正小至 nN,并导致正或负的表观线张力。还考虑了毫米尺度液滴由重力加速度引起的重力线张力。重力线张力为 N 量级,因此可忽略曲率依赖性的修正。然而,接触角依赖性如此之大,以至于尽管无修正的本征线张力恒为正,表观线张力却恒为负。这两个例子清楚地展示了理论计算的本征线张力与包含这两项修正的实验测定的表观线张力之间的区别。将实验测定与理论计算的线张力进行朴素比较并不总是可行的。
引用
@article{arxiv.1805.02837,
title = {A generalized Young's equation to bridge a gap between the experimentally measured and the theoretically calculated line tensions},
author = {Masao Iwamatsu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.02837},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 3 figures, Journal of Adhesion Science and Technology (Taylor & Francis) accepted for publication