Efeito Gibbs-Thomson

Em física - química , o efeito Gibbs-Thomson descreve a relação entre a tensão superficial e a pressão de vapor saturado de um sistema composto por duas fases. Recebeu o nome dos físicos Josiah Willard Gibbs e Joseph John Thomson .

Estados

Em um sistema composto por duas fases gasosa e líquida (ou sólida), esse efeito é descrito pela equação de Gibbs-Thomson, que é dada por:

{\ displaystyle {\ frac {p} {p _ {\ rm {steam}}}} = \ exp \! \ left ({\ frac {R _ {\ rm {critique}}} {R}} \ right) }

{\ displaystyle R _ {\ rm {crítico}} = {\ frac {2 \ cdot \ sigma \ cdot V _ {\ rm {átomo}} ^ {\ rm {gota}}} {k _ {\ rm {B }} \ cdot T}}}

ou :

R

é o raio da gota

{\ displaystyle \ sigma \}

{\ displaystyle V _ {\ rm {atom}} ^ {\ rm {droplet}}}

o volume de um átomo na gota,

{\ displaystyle k _ {\ rm {B}}}

Constante de Boltzmann,

{\ displaystyle p _ {\ rm {steam}}}

p

T

temperatura.

Esta equação assume que o gás circundante é considerado perfeito . Mostra que a pressão do vapor saturado aumenta quando o raio da gota diminui.

O efeito Gibbs-Thomson permite, em particular, explicar o amadurecimento de Ostwald , que consiste em descrever a evolução de uma distribuição de gotículas (ou nanopartículas ) por difusão , em um sistema em equilíbrio entre duas fases.

(em) JW Gibbs , " Sobre o equilíbrio de substâncias heterogêneas " , Transactions of the Connecticut Academy of Arts and Sciences ,1878
(em) JJ Thomson , Aplicação da dinâmica à Física e Química , Londres, Macmillan & Co,1888