А.С. Романов, А.В. Семиколенов
2
такого перехода формы свободной поверхности необходимо учесть
силы физико-химического происхождения, ответственные за форми-
рование свободной поверхности на малых толщинах порядка толщи-
ны
-пленки. Экспериментально установлено, что толщина
-пленки
h
1 нм (т. е. порядка десяти молекулярных слоев).
Воспользуемся известным выражением для химического потен-
циала
на свободной поверхности жидкости [6, 7]:
.
Здесь
const
– химический потенциал частиц жидкости на плос-
кой свободной поверхности, вдали от линии трехфазного контакта;
2
2
0
8
15
L LL
n a
r
отождествляется с поверхностным натяжением на свобод-
ной поверхности жидкости;
0
r
– средний радиус молекулы;
– кри-
визна свободной поверхности жидкости. Слагаемое
имеет смысл
химического потенциала, связанного с поверхностным натяжением, а
– дополнительный химический потенциал, определяемый эффек-
тами второго рода, появляющийся в очень тонких слоях жидкости и
равный с точностью до знака расклинивающему давлению.
Приняв потенциал взаимодействия молекул в форме потенциала
Лондона, для молекулярной составляющей химического потенциала
получили выражение (подробнее в работе [2], там же приведена
соответствующая библиография)
3 2
12
L LL L S LS
L S LS
h n a n n a G n n a G
, (1)
где
3
2
3
1 cos
sin cos ;
2
G
– угол наклона свободной по-
верхности жидкости по отношению к твердой поверхности, отсчиты-
ваемый со стороны жидкости;
,
LL
a
LS
a
– постоянные, характеризу-
ющие взаимодействия молекул жидкость–жидкость и жидкость–
твердое тело;
,
L
n
S
n
– концентрации молекул жидкости и твердого
тела соответственно.
Условием термодинамического равновесия в изотермических
условиях является постоянство свободной энергии частиц жидкости
[8]. Тогда, если отождествить потенциальную энергию взаимодей-
