Efecto Gibbs-Thomson
En física y química , el efecto Gibbs-Thomson describe la relación entre la tensión superficial y la presión de vapor saturado de un sistema compuesto por dos fases. Lleva el nombre de los físicos Josiah Willard Gibbs y Joseph John Thomson .
Estados
En un sistema compuesto por dos fases gaseosa y líquida (o sólida), este efecto se describe mediante la ecuación de Gibbs-Thomson, que viene dada por:
pagpagvapagmitur=Exp(RvsrItIqtumiR){\ Displaystyle {\ frac {p} {p _ {\ rm {steam}}}} = \ exp \! \ left ({\ frac {R _ {\ rm {critique}}} {R}} \ right) }RvsrItIqtumi=2⋅σ⋅VatometromigramootuttmilmittmikB⋅T{\ Displaystyle R _ {\ rm {crítico}} = {\ frac {2 \ cdot \ sigma \ cdot V _ {\ rm {átomo}} ^ {\ rm {gota}}} {k _ {\ rm {B }} \ cdot T}}}o :
R{\ Displaystyle R} es el radio de la gota
σ {\ Displaystyle \ sigma \}es la
tensión superficial de la gota,
Vatometromigramootuttmilmittmi{\ Displaystyle V _ {\ rm {átomo}} ^ {\ rm {gota}}} el volumen de un átomo en la gota,
kB{\ Displaystyle k _ {\ rm {B}}} Constante de Boltzmann,
pagvapagmitur{\ Displaystyle p _ {\ rm {steam}}}la
presión de vapor saturada ,
pag{\ Displaystyle p}la
presión parcial ,
T{\ Displaystyle T} la temperatura.
Esta ecuación asume que el gas circundante se considera perfecto . Muestra que la presión de vapor saturado aumenta cuando el radio de la gota disminuye.
Aplicaciones
El efecto Gibbs-Thomson permite en particular explicar la maduración de Ostwald , que consiste en describir la evolución de una distribución de gotitas (o nanopartículas ) por difusión , en un sistema en equilibrio entre dos fases.
Notas y referencias
-
(in) JW Gibbs , " Sobre el equilibrio de sustancias heterogéneas " , Transacciones de la Academia de Artes y Ciencias de Connecticut ,1878
-
(en) JJ Thomson , Aplicación de la dinámica a la física y la química , Londres, Macmillan & Co,1888
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