2. Розрахунки

2.1 Рассчет поверхностной энергии цинка в твердом и жидком состоянии:

Я кщо на площині знаходиться N0 атомів на 1 см2, то поверхнева енергія (в Дж/м2) становить:

Де :

H_субл = 129.6 кДж/моль – теплота сублімації;

N₀ = 10¹⁵ – кількість атомів у 1 см²;

N = 6.02 * 10²³ – число Авогадро.

Підставивши дані у формулу отримаємо значення σ_тв

σ_тв

Поверхневу енергію Zn у рідкому стані розраховуємо за формулою:

Де :

H_субл = 129.6 кДж/моль – теплота сублімації;

H_вип = 115.3 кДж/мол – теплота випаровування;

_тв = 7.14 г/см² – густина Zn у твердому стані;

_р = 6.02 г/см² – густина Zn у рідкому стані;

σ_тв = 5.38 Дж/м² – енергія тіла у твердому стані.

Підставивши дані у формулу отримаємо значення отримаємо значення :

2.2 Связь работы адгезии с краевым углом:

Де :

W_a – робота адгезії Дж/м² ;

σ_ж-г = σ_р= 5.37 Дж/м² ;

cos = 150^o = 0.809 - косинус крайового кута змочування твердого тіла рідким металом.

Підставивши дані у формулу отримаємо значення роботі адгезії :

W_a=5.37*(1+ 0.699)= 9.125 Дж/м²

5.Выводы

С точки зрения электронных свойств приповерхностная область твердого тела, его «оболочка» – это особое состояние вещества. Атомная же структура кристалла, то есть расположение и свойства его решеточных слоев, вблизи поверхности тоже совершенно иное, чем в объеме. По существу, поверхность твердого тела и его «внутренность» – две разные формы одного и того же вещества. Поэтому физика поверхности стала новой областью науки о строении вещества в конденсированном состоянии.

В расчетной части мы рассчитывали поверхностную энергию цинка в твердом и жидком состоянии, если на плоскости находится N0 атомов на 1 см2, то поверхностная энергия равна : 5.38 Дж/м2, при кристаллизации и полиморфных превращениях в твердом состоянии равна: 6.77 Дж/м2, а в жидком состоянии равна 5.37 Дж/м2 . И также мы рассчитывали связь работы адгезии с краевым углом она равна: 9.125 Дж/м2

6.Литература

1.Харламов Ю.О., Будагьянц М.А. Физика, химия и механика поверхности твердого тела. Научный пособник. – Луганск: Вид-во СУДУ, 2000. – 624 с.

2. Ющенко К.А., Борисов Ю.С., В.Д. Кузнецов, Корж В.М. Інженерія поверхні: Підручник. – К.: Наукова думка, 2007. – 558 с.