当使表面增加ΔＳ面积时，外界对系统所

做的功为ΔＷ＝σΔＳ。外界所做的功仅用于抵抗表面张力而使系统表面积增大所消耗的能量。

该功的大小等于系统自由能的增量，即

ΔＷ＝σΔＳ＝ΔＦσ＝ΔＦΔＳ（１１１）

由此可知，表面自由能即单位面积上的自由能。由于表面自由能可表达为力与位移的乘

积，因此，［σ］＝Ｊｍ２＝Ｎ·ｍｍ２ ＝Ｎｍ

这样，σ又可理解为物体表面单位长度上作用着的力，即表面张力。表面自由能与表面

张力在数值上是相同的，它们是从不同角度描述了同一现象。但在习惯上往往都采用表

面张力这个名词。

当ｄσｄｔ＜０，即溶质浓度增加，引起表面张力减少时，Γ＞０，为正吸附。ｄσｄｔ＞０，即溶质

增加，引起表面张力增大时，Γ＜０，为负吸附。由此可知，所谓正吸附就是溶质元素

面上的浓度大于在液体内部的浓度，负吸附则是溶质元素在表面上的浓度小于在内部的

。因此，表面活性物质具有正吸附作用；而非表面活性物质具有负吸附作用。

溶质的原子体积大于溶剂的原子体积时，由于它对溶剂晶格的歪曲，使势能增加。但

系统总是向减小自由能方向自发进行，因而，这些体积较大的原子总是倾向于被排挤到

，在表面富集———正吸附。由于这些原子体积大，表面张力低，使整个系统的表面张力

。这也可以用表面层原子受力不对称性程度加以解释。

方程式（１１８）给出的是各参量之间的最普遍关系，它可以确定一切固体内的导热现象。

因此，导热微分方程可以用来确定铸件和铸型的温度场。由于导热微分方程式是一个基本方

程式，用它来解决某一具体问题时，为了使方程式的解

确实成为该具体问题的解，就必须对基本方程式补充一

些附加条件。这些附加条件就是一般所说的单值性条件。

它们把所研究的特殊问题从普遍现象中区别出来。

在不稳定导热（ｔτ≠０）的情况下，导热微分方程的解

具有非常复杂的形式。目前只能用来解决某些特殊的问

题。例如，对于形状最简单的物体 （如平壁、圆柱、

球），它们的温度场都是一维的，可以得到解决。