характеризует изменение давления пара жидкости или растворимости твердых тел, вызванное искривлением поверхности раздела смежных фаз (поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью или жидкости с паром). Так над сферическими каплями жидкости давление насыщенного пара
р повышено по сравнению с его давлением
po над плоской поверхностью при той же температуре
Т. Соответственно, растворимость с твёрдого вещества с выпуклой поверхностью выше, чем растворимость
с0 плоских поверхностей того же вещества. К. у. получено У.
Томсоном (Кельвином) в 1871 из условия равенства химических потенциалов (См.
Химический потенциал)
в смежных фазах, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и имеет вид:
, где
r - радиус средней кривизны поверхности раздела фаз,
σ - межфазное поверхностное натяжение,
υ - молярный объём жидкости или твёрдого тела, давление пара
р или растворимость с которых фигурируют в уравнении, и
R -
Газовая постоянная. Для шарообразных частиц
r по абсолютной величине равен их радиусу.
Понижение или повышение давления пара и растворимости, в соответствии с К. у., зависит от знака кривизны поверхности рассматриваемого вещества; повышение отвечает выпуклой поверхности (
r > 0), а понижение - вогнутой (
r < 0). Так, в отличие от рассмотренных выше случаев, давление пара в пузырьке или над поверхностью вогнутого мениска в капилляре понижено (
р < po)
. Т. к. значения
р и
с различны для частиц разных размеров или для участков поверхностей, имеющих впадины и выступы, К. у. определяет направление переноса вещества (от больших значений
р и
с - к меньшим) в процессе перехода системы к состоянию термодинамического равновесия. Это приводит, в частности, к тому, что крупные капельки или частицы растут за счет испарения (растворения) более мелких, а неровные поверхности сглаживаются за счёт растворения выступов и заполнения впадин. Заметные отличия давления и растворимости имеют место лишь при достаточно малых
r. Поэтому К. у. наиболее широко используется для характеристики состояния малых объектов (частиц коллоидных систем, зародышей новой фазы) и при изучении капиллярных явлений (См.
Капиллярные явления)
.