在前面文章的討論中已經(jīng)介紹了Gibbs分割表面型界面層模型。這個(gè)界面層模型是Gibbs界面熱力學(xué)的基礎(chǔ),為此在討論Gibbs界面熱力學(xué)之前,需要了解一下Gibbs分割表面型界面層模型為Gibbs界面熱力學(xué)提供了一些什么樣的討論基礎(chǔ)。
下面對(duì)Gibbs分割表面型界面層模型的一些主要觀點(diǎn)簡(jiǎn)要地歸納如下:
(1)Gibbs研究不同物質(zhì)相互接觸的情況時(shí),認(rèn)為這些不同物質(zhì)是被一些數(shù)學(xué)表面所分割開(kāi)來(lái),并且相鄰物質(zhì)間彼此并無(wú)影響。也就是說(shuō),可以認(rèn)為每一物質(zhì)一直到它本身的分界處,無(wú)論是該物質(zhì)中各組成濃度或者是其能量密度,熵密度均是均勻的。
(2)Gibbs分割表面型界面層模型認(rèn)為:兩相交界,兩相間以某種幾何表面分割開(kāi)來(lái),稱之謂分割表面。分割表面概念是Gibbs分割表面型界面層模型的特色。
(3)正是Gibbs分割表面型界面層模型將兩相間界面部分考慮是一種分割表面。而分割表面又被設(shè)定是一種二維幾何表面,因此這使以Gibbs分割表面型界面層模型描述界面、界面層狀態(tài)時(shí)缺少了一個(gè)狀態(tài)參數(shù)——體積,即討論的界面部分不具有體積。因此Gibbs界面熱力學(xué)中不涉及任何膨脹功問(wèn)題。
(4)由于Gibbs分割表面型界面層模型采用了分割表面概念。因而在進(jìn)行Gibbs界面熱力討論時(shí)涉及這個(gè)二維幾何表面時(shí)需注意以下幾點(diǎn):
——分割表面的作用:Gibbs分割表面是一個(gè)二維面。因而分割表面不具有體積。由此Gibbs分割表面型界面層模型認(rèn)為,相交兩相中每一相,一直到相間分割表面處,其組成、能量密度、熵、密度等一切參數(shù)均是均勻的。
——分割表面的位置:分割表面并不是相交兩相間的物理界面,可能有無(wú)數(shù)個(gè)位置。必須給分割表面規(guī)定一個(gè)固定位置,否則無(wú)法進(jìn)行下一步討論。為此如同上面的介紹,Gibbs給分割表面設(shè)定了位置。盡管如此,由這樣設(shè)定的分割表面所計(jì)算的各項(xiàng)結(jié)果免不了有人為的和一種相對(duì)值的概念。而非事物的本質(zhì)。
——分割表面的屬性:Gibbs分割表面型界面層模型認(rèn)為相交各相的能量,熵、密度等等一切熱力學(xué)參數(shù)在各相內(nèi)部一直到分割表面都是均勻的。一般認(rèn)為在界面部分所應(yīng)具有的能量,熵、密度等等一切界面熱力學(xué)參數(shù)是體系的總量減去組成體系兩個(gè)討論相體相部分具有的相應(yīng)參數(shù)之和。也就是說(shuō),所謂界面熱力學(xué)參數(shù)均只是某種過(guò)剩量。并認(rèn)為這些過(guò)剩量均是歸屬于分割表面,而不認(rèn)為相交兩相之間存在一個(gè)能量、熵、密度等與各相內(nèi)部并不相同的界面層。換句話講,Gibbs分割表面型界面層模型不承認(rèn)界面層這個(gè)熱力學(xué)實(shí)體。