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The tensor of pressure in spherical and plane electrocapillary layers

par Defay, Raymond ;Sanfeld, Albert
Référence Electrochimica acta, 12, 8, page (913-926)
Publication Publié, 1967-08

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Résumé :

At each level in an interfacial layer, the normal pressure pN (normal to the interface) differs from the tangential pressure pT. It is well known that this difference is the origin of the surface tension. In an electrocapillary layer, equilibrium is established between the pressure tensor and the electrical forces acting on the charges and the dipoles. Without supposing the existence of a uniform dielectric constant (this quantity ε may depend on the local chemical composition and on the local value of the normal field strength E), it is possible to define a total normal pressure pNtot and a total tangential pressure pTtot,. pTtot = pN - (2ε - 1)E2/8π and pTtot = pT + E2/8π, which gives, in the equilibrium condition, the very simple form. ∂(r2PNtot)∂r = 2rpTtot, where r is the radius of the spherical surface at the considered level. That property allows us to write quite easily the general mathematical expressions for the surface tension and to discuss their consequences. © 1967.

En tout point d'une couche interfaciale, la pression pN normale à l'interface diffère de la pression tangentielle pT. On sait que cette différence est l'origine de la tension superficielle. Dans une couche électro-capillaire, il y a équilibre entre le tenseur des pressions et les forces électriques qui agissent sur les charges et sur les dipoles. Sans introduire l'hypothèse de l'uniformité de la constante diélectrique ε, celle-ci pouvant dépendre de la composition chimique en chaque point et du champ électrique normal E, on peut définir une pression normale totale pNtot et une pression tangentielle totale pTtot : pNtot = pN − (2ε − 1)E2/8π et pTtot = pT + E2/8π, qui sont telles que la condition d'équilibre, en chaque point de la couche, se réduit à ∂(r2pNtot)∂r = 2rpTtot, où r est le rayon de la surface sphérique qui passe par le point consideré. Cette propriété permet d'écrire très simplement les expressions mathématiques générales de la tension superficielle et d'en discuter les conséquences. © 1967 Published by Elsevier Ltd.