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关于曲率依赖表面张力的热力学理论

化学物理 2023-09-26 v1

摘要

获得了确定 Tolman 长度(TL)随半径变化方程的精确方程,并提出了求解该方程的计算流程。实施该流程后,得到了液滴和气泡情形以及各种状态方程下 TL 与表面张力对半径的依赖关系。作为热力学研究的结果之一,得到了表面张力随半径(曲率效应)依赖的新方程,它替代了相应的 Tolman 方程并与自旋odal点相关联。证明了等分子半径的 Kelvin 型方程在整个亚稳区域精确成立,并作为 TL 方程的基础。表面张力在自旋odal点和双节点附近的展开表明,第一种情况下对 Rusanov 线性渐近的修正是半径立方的级数,而第二种情况下是曲率的级数。对这些展开的分析确立了从双节点解析确定曲率效应的根本不可能性;计算流程从自旋odal点确定它。表明正是系统在自旋odal点上的特征,主要是零半径处的 TL 值,决定了曲率效应。总体而言,该理论揭示了表面性质与体相性质之间的密切联系。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.14110,
  title  = {On the thermodynamic theory of curvature-dependent surface tension},
  author = {Nikolay V. Alekseechkin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14110},
  year   = {2023}
}

备注

36 pages, 8 figures