z*w
发帖数: 17 | 1 【 以下文字转载自 NanoST 讨论区 】
发信人: zhw (wang), 信区: NanoST
标 题: 问一个看上去很简单的问题
发信站: BBS 未名空间站 (Fri Apr 2 22:28:18 2010, 美东)
为什么纳米材料的熔点会降低呢?
纳米虽然小,但是结构和本体还是一样的,熔化所需要的热能应该也一样的阿 |
t**t
发帖数: 27760 | 2 表面能高
【在 z*w 的大作中提到】
: 【 以下文字转载自 NanoST 讨论区 】
: 发信人: zhw (wang), 信区: NanoST
: 标 题: 问一个看上去很简单的问题
: 发信站: BBS 未名空间站 (Fri Apr 2 22:28:18 2010, 美东)
: 为什么纳米材料的熔点会降低呢?
: 纳米虽然小,但是结构和本体还是一样的,熔化所需要的热能应该也一样的阿
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z*w
发帖数: 17 | 3 表面能高为什么熔点降低呢?能具体说一下么?
【在 t**t 的大作中提到】
: 表面能高
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p****e
发帖数: 275 | 4 你喝酒也就两瓶的量，上午你去张三家喝了一瓶，马上中午又喝，还不是一瓶就吧你干
趴下了。你不是认为还能喝两瓶吧？
【在 z*w 的大作中提到】
: 表面能高为什么熔点降低呢?能具体说一下么?
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D********g
发帖数: 533 | 5 you need thermo.
liquid: du=-S1dT+V1dP for chemical potential. Gibbs-Thomson relations says
the curvature has the relationship with partial molar pressure
P_curve - P_flat= \gamma \kappa (\gamma is surface tension while \kappa is
mean curvature.)
so
solid: du'=-S2dT+V2d(P+\gamma\kappa)
for melting, chemical equilibrium du=du'
-S1dT+V1dP=-S2dT+V2dP+V2\gamma d\kappa
(S2-S1)dT+(V1-V2)dP-V2\gamma d\kappa=0
normally, it is a isobaric process dP=0
\Delta S dT=V2\gamma d\kappa
for sphere \kappa =2/r (
【在 z*w 的大作中提到】
: 表面能高为什么熔点降低呢?能具体说一下么?
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z*w
发帖数: 17 | 6 不好意思,没明白
【在 p****e 的大作中提到】
: 你喝酒也就两瓶的量，上午你去张三家喝了一瓶，马上中午又喝，还不是一瓶就吧你干
: 趴下了。你不是认为还能喝两瓶吧？
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z*w
发帖数: 17 | 7 晕倒...
is
【在 D********g 的大作中提到】
: you need thermo.
: liquid: du=-S1dT+V1dP for chemical potential. Gibbs-Thomson relations says
: the curvature has the relationship with partial molar pressure
: P_curve - P_flat= \gamma \kappa (\gamma is surface tension while \kappa is
: mean curvature.)
: so
: solid: du'=-S2dT+V2d(P+\gamma\kappa)
: for melting, chemical equilibrium du=du'
: -S1dT+V1dP=-S2dT+V2dP+V2\gamma d\kappa
: (S2-S1)dT+(V1-V2)dP-V2\gamma d\kappa=0
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p****e
发帖数: 275 | 8 就拿100个原子来说，要把这100个原子从固态变到液态，你要提供能量A。如果这100个
在材料内部，没二话，没能量A，他们也high不起来。但是如果有1/3在表面，情况就不
同了，在表面的原子和液态的自由度差不多，现在你只要让剩下的2/3high一下就行了
，也就是说你1/3已经醉了，你只要2/3的酒，就能让大家都喝好。
【在 z*w 的大作中提到】
: 不好意思,没明白
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j*********5
发帖数: 6221 | 9 厉害啊，二楼回答的太精炼了，经过你这么深入浅出形象的一解释，连俺这种智商只有
50的都明
白了，你老去做叫兽吧，有潜力，
没准哪天有人发视频叫史上最牛化学教授
【在 p****e 的大作中提到】
: 就拿100个原子来说，要把这100个原子从固态变到液态，你要提供能量A。如果这100个
: 在材料内部，没二话，没能量A，他们也high不起来。但是如果有1/3在表面，情况就不
: 同了，在表面的原子和液态的自由度差不多，现在你只要让剩下的2/3high一下就行了
: ，也就是说你1/3已经醉了，你只要2/3的酒，就能让大家都喝好。
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s*********n
发帖数: 4 | 10 vapor pressure of small particles is greater than that of large crystals.
thus, solid/liquid reaches equilibrium at lower temperature.
The size dependence of vapor pressure for small crystals is expressed as
follows, refer to as Gibbs-Thomson relation
kT*ln(p/p~) is proportional to 1/r*
where p-small crystal vapor pressure, p~-flat surface crystal vapor pressure
, r*- radius of small crystals
see physical chemistry textbook for undergraduate or any book about crystal
growth. |
