由于表面層分子受著一種不平衡的向內(nèi)的吸引力，如果要把一個(gè)分子從液體內(nèi)部移到表面層內(nèi)，就必須反抗內(nèi)部分子的引力而作功，從而增加了這一分子的位能，因此，表面層分子比內(nèi)層分子具有更多的能量，這部分多余的能量稱為表面自由烙，簡(jiǎn)稱表面能。單位面積上的表面自由焓稱為比表面自由焓。

　　在冷庫(kù)工程中當(dāng)外界對(duì)某一體系作功，使其表面積增加，因而有一定數(shù)量的分子從內(nèi)部進(jìn)入表面層，由于表面層分子比內(nèi)部分子具有更多的能量，所以消耗的功一定是儲(chǔ)存在表面層中，增加了表面自由烙。由此可見，比表面自由燴是保持溫度、壓力恒定時(shí)，增加單位表面積所引起的表面自由路的增量。顯然，若一體系的表面積，比表面自由焓為牛頓力。

　　表面張力(增加單位表面積所做的功)與比表面自由路(增加單位表面積時(shí)表面自由焓的增量)，是從不同角度反映了物質(zhì)表面層分子受力不均衡的特性，兩者在數(shù)值上相同，單位因次也相同(蕓=等=÷)，兩者均以符號(hào)。表示。因此，習(xí)慣上常以表面張力表示比表面自由焓。

　　根據(jù)熱力學(xué)最小自由焓原理，恒溫恒壓下，自由焓減小的過程能自動(dòng)地進(jìn)行，當(dāng)自由烙最小時(shí)，體系處于平衡狀態(tài)。表面自由焓減少的可能性有。①減小總表面積；②減小表面張力一；③兩者同時(shí)變化，但兩者乘積減少。

　　恒溫恒壓下，體系表面積縮小的過程為自動(dòng)進(jìn)行的過程。雨滴和露珠之所以呈球狀，或兩個(gè)液滴碰到一起會(huì)自發(fā)地合并成一個(gè)較大的液滴，都是因?yàn)檫@樣一來可以使表面積最小、表面自由焓最小。

　　因而表面張力減小的過程能自發(fā)地進(jìn)行。當(dāng)固體表面吸附氣體或液體時(shí)，其表面自由烙因被吸附氣體或液體的外向吸引作用而減少，即表面吸附能減少表面自由烙，所以表面張力減小是吸附作用發(fā)生的熱力學(xué)原因。

　　一般情況下，對(duì)于大塊固體，每單位質(zhì)量的物質(zhì)所具有的表面積較小，表面分子較少，表面性質(zhì)往往不被人們所注意。但隨著物質(zhì)的粉碎程度或多孔性的增加，對(duì)一定量的物質(zhì)，總表面積可以達(dá)到一個(gè)驚人的數(shù)字。