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表面能量

表面能量是一個物理概念,它描述了物質表面相對於內部所多出的能量。這種能量是由於創造物質表面時對分子間化學鍵的破壞所引起的。在恆溫、恆壓、恆組成的情況下,可逆地增加物系的表面積需要對物質做非體積功,這個所需的能量就是表面能。表面能也可以理解為表面層原子朝向外側的鍵能沒有得到補償,導致表面質點比體內質點具有額外的勢能。在固體物理理論中,表面原子比物質內部的原子具有更多的能量,因為根據能量最低原理,原子會自發地趨於物質內部而不是表面。表面能的另一種定義是,材料表面相對於材料內部所多出的能量。例如,把一個固體材料分解成小塊需要破壞它內部的化學鍵,這個過程如果是可逆的,那麼分解所需的能量就等於小塊材料表面所增加的能量,即表面能的增加。