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Eigenschaften von Flüssigkeiten. Die wichtigsten physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit

Es ist bekannt, dass alles, was eine Person umgibt, auchund er selbst sind körper aus substanzen. Diese wiederum bestehen aus Molekülen, die letzten aus Atomen und sie bestehen aus noch kleineren Strukturen. Die umliegende Vielfalt ist jedoch so groß, dass man sich kaum eine Art Gemeinschaft vorstellen kann. So ist es. Verbindungen gibt es in Millionenhöhe, jede von ihnen ist einzigartig in ihren Eigenschaften, ihrer Struktur und ihrer Rolle. Insgesamt werden mehrere Phasenzustände unterschieden, mit denen alle Substanzen korreliert werden können.

Flüssigkeitseigenschaften

Aggregatzustände von Stoffen

Es können vier Varianten des Aggregatzustands von Verbindungen genannt werden.

  1. Gase
  2. Feststoffe.
  3. Flüssigkeiten.
  4. Plasma ist ein stark verdünntes ionisiertes Gas.

In diesem Artikel werden die Eigenschaften von Flüssigkeiten, die Merkmale ihrer Struktur und die möglichen Parameter der Merkmale betrachtet.

Flüssigkeitsklassifizierung

Grundlage dieser Unterteilung sind die Eigenschaften von Flüssigkeiten, ihre Struktur und chemische Struktur sowie die Art der Wechselwirkungen zwischen den Teilchen, aus denen die Verbindung besteht.

  1. Solche Flüssigkeiten, die aus Atomen bestehen, die durch die Kräfte von Van der Waals zusammengehalten werden. Beispiele sind Flüssiggase (Argon, Methan und andere).
  2. Solche Substanzen, die aus zwei identischen Atomen bestehen. Beispiele: Gase in verflüssigter Form - Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und andere.
  3. Flüssige Metalle sind Quecksilber.
  4. Substanzen, die aus Elementen bestehen, die durch kovalente polare Bindungen verbunden sind. Beispiele: Chlorwasserstoff, Jodwasserstoff, Schwefelwasserstoff und andere.
  5. Verbindungen, in denen Wasserstoffbrückenbindungen vorliegen. Beispiele: Wasser, Alkohole, Ammoniak in Lösung.

Es gibt auch spezielle Strukturen - wie Flüssigkristalle, nicht-Newtonsche Flüssigkeiten, die besondere Eigenschaften haben.

Was sind die Eigenschaften von Flüssigkeiten?

Wir werden die grundlegenden Eigenschaften einer Flüssigkeit betrachten, die sie von allen anderen Aggregatzuständen unterscheiden. Zuallererst sind dies diejenigen, die als physisch bezeichnet werden.

Eigenschaften von Flüssigkeiten: Form und Volumen

Insgesamt können etwa 15 Merkmale unterschieden werden, anhand derer sich beschreiben lässt, woraus sich die betreffenden Stoffe zusammensetzen und welchen Wert und welche Merkmale sie haben.

Die allerersten physikalischen Eigenschaften einer Flüssigkeit,Bei der Erwähnung dieses Aggregatzustands fällt mir die Fähigkeit ein, die Form zu ändern und ein bestimmtes Volumen einzunehmen. Wenn wir zum Beispiel über die Form flüssiger Substanzen sprechen, wird allgemein angenommen, dass sie nicht vorhanden ist. Dies ist jedoch nicht so.

Под действием всем известной силы тяжести капли Substanzen unterliegen einer gewissen Verformung, so dass ihre Form verletzt wird und unbestimmt wird. Wenn Sie jedoch einen Tropfen unter Bedingungen platzieren, unter denen die Schwerkraft nicht oder nur sehr eingeschränkt wirkt, nimmt sie die ideale Form einer Kugel an. Daher sollte eine Person, die sich in der Physik auskennt, diese Tatsache erwähnen, nachdem sie die Aufgabe erhalten hat: „Nennen Sie die Eigenschaften von Flüssigkeiten“.

Grundlegende Fließeigenschaften

In Bezug auf das Volumen sind hier die allgemeinen Eigenschaften von Gasen und Flüssigkeiten zu beachten. Sowohl das als auch andere sind in der Lage, das gesamte Raumvolumen einzunehmen, in dem sie sich befinden, und sind nur auf die Wände eines Schiffes beschränkt.

Viskosität

Die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit sind sehr unterschiedlich.Aber einzigartig ist eine davon, wie die Viskosität. Was ist es und was bestimmt es? Die Hauptparameter, von denen der betrachtete Wert abhängt, sind:

  • Schubspannung;
  • Bewegungsgeschwindigkeitsgradient.

Die Abhängigkeit dieser Größen ist linear.Wenn wir es mit einfacheren Worten erklären, dann sind Viskosität und Volumen solche Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen, die ihnen gemeinsam sind und eine unbegrenzte Bewegung unabhängig von äußeren Kräften implizieren. Das heißt, wenn Wasser aus dem Behälter austritt, wird dies unter allen Einflüssen (Schwerkraft, Reibung und andere Parameter) fortgesetzt.

physikalische Eigenschaften der Flüssigkeit

Dies ist der Unterschied zu nicht-Newtonschen Flüssigkeiten, die eine höhere Viskosität aufweisen und nach der Bewegung Löcher hinterlassen können, die sich mit der Zeit füllen.

Wovon hängt dieser Indikator ab?

  1. Aus der Temperatur. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Viskosität einiger Flüssigkeiten zu, während andere dagegen abnehmen. Es hängt von der jeweiligen Verbindung und ihrer chemischen Struktur ab.
  2. Vom Druck. Eine Erhöhung bewirkt eine Erhöhung der Viskosität.
  3. Aus der chemischen Zusammensetzung des Stoffes. Die Viskosität ändert sich bei Vorhandensein von Verunreinigungen und Fremdbestandteilen in einer Probe einer Reinsubstanz.

Wärmekapazität

Dieser Begriff definiert die Fähigkeit eines Stoffes.eine gewisse Menge Wärme aufnehmen, um die eigene Temperatur um ein Grad Celsius zu erhöhen. Es gibt verschiedene Verbindungen für diesen Indikator. Einige haben eine größere, andere eine geringere Wärmekapazität.

So ist zum Beispiel Wasser sehr gutWärmespeicher, der es ermöglicht, weit verbreitet für Heizsysteme, Kochen und andere Bedürfnisse verwendet zu werden. Im Allgemeinen ist der Wärmekapazitätsindex für jede einzelne Flüssigkeit streng individuell.

Oberflächenspannung

Oft auf einer Mission:"Eigenschaften von Flüssigkeiten benennen" erinnert sofort an die Oberflächenspannung. Schließlich lernt er Kinder in den Fächern Physik, Chemie und Biologie kennen. Und jedes Thema erklärt diesen wichtigen Parameter für seinen Teil.

Klassische Definition der OberflächenspannungFolgendes: Dies ist die Phasengrenze. Das heißt, zu einer Zeit, in der die Flüssigkeit ein bestimmtes Volumen eingenommen hat, grenzt sie außen an ein gasförmiges Medium - Luft, Dampf oder eine andere Substanz. Somit tritt am Berührungspunkt eine Phasentrennung auf.

Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen

Gleichzeitig neigen Moleküle dazu, sich als zu umgebenkann eine große Anzahl von Partikeln sein und sozusagen zur Kompression der gesamten Flüssigkeit führen. Daher scheint sich die Oberfläche zu dehnen. Dieselbe Eigenschaft kann auch die sphärische Form der Flüssigkeitströpfchen in Abwesenheit der Schwerkraft erklären. Immerhin ist eine solche Form ideal in Bezug auf die Energie des Moleküls. Beispiele:

  • Seifenblasen;
  • kochendes Wasser;
  • Flüssigkeitstropfen in der Schwerelosigkeit.

Einige Insekten haben sich gerade wegen der Oberflächenspannung daran gewöhnt, auf der Wasseroberfläche zu "gehen". Beispiele: Wasserwanderer, Wasserkäfer, einige Larven.

Flüssigkeit

Es gibt gemeinsame Eigenschaften von Flüssigkeiten und Feststoffen. Eine davon ist die Fließfähigkeit. Der ganze Unterschied ist, dass es für die erstere unbegrenzt ist. Was ist die Essenz dieses Parameters?

Wenn ein äußerer Effekt auf die Flüssigkeit einwirktKörper, dann wird es in Teile geteilt und sie voneinander zu trennen, das heißt, fließen. In diesem Fall füllt jeder Teil erneut das gesamte Volumen des Gefäßes. Für Feststoffe ist diese Eigenschaft begrenzt und hängt von den äußeren Bedingungen ab.

Temperaturabhängigkeit

Dazu gehören drei Parameter, die die von uns in Betracht gezogenen Substanzen charakterisieren:

  • Überhitzung;
  • Abkühlung;
  • kochen.

Flüssigkeitseigenschaften wie Überhitzung undHypothermie steht in direktem Zusammenhang mit den kritischen Siede- bzw. Gefriertemperaturen (-punkten). Eine überhitzte Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die bei Temperatureinwirkung die Schwelle eines kritischen Erwärmungspunktes überschritten hat, aber keine äußeren Anzeichen von Siedetemperatur aufweist.

Unterkühlt ist demnach eine Flüssigkeit, die unter dem Einfluss niedriger Temperaturen die Schwelle des kritischen Übergangspunktes zu einer anderen Phase überschritten hat, jedoch nicht fest geworden ist.

Sowohl im ersten als auch im zweiten Fall gibt es Bedingungen für die Manifestation solcher Eigenschaften.

  1. Keine mechanischen Einwirkungen auf das System (Bewegung, Vibration).
  2. Gleichmäßige Temperatur ohne scharfe Sprünge und Stürze.

Eine interessante Tatsache ist, dass in einer überhitzten Flüssigkeit(wie Wasser) werfen Sie einen Fremdkörper, dann wird es sofort kochen. Es kann durch Erhitzen unter Einwirkung von Strahlung (in einem Mikrowellenherd) erhalten werden.

Koexistenz mit anderen Phasen von Substanzen

Für diesen Parameter gibt es zwei Optionen.

  1. Flüssigkeit ist Gas. Solche Systeme sind am weitesten verbreitethäufig, weil sie überall in der Natur existieren. Schließlich ist die Verdunstung von Wasser Teil des natürlichen Kreislaufs. In diesem Fall liegt der entstehende Dampf gleichzeitig mit flüssigem Wasser vor. Wenn wir von einem geschlossenen System sprechen, kommt es zu Verdunstung. Es ist nur so, dass der Dampf sehr schnell gesättigt wird und das gesamte System ins Gleichgewicht kommt: Die Flüssigkeit ist gesättigter Dampf.
  2. Flüssigkeit - Feststoffe. Besonders bei solchen Systemen fällt eines noch aufEigentum - Benetzbarkeit. In der Wechselwirkung von Wasser und einem Feststoff kann letzterer vollständig, teilweise oder vollständig benetzt werden. Es gibt Verbindungen, die sich schnell und nahezu unbegrenzt in Wasser lösen. Es gibt solche, die dazu überhaupt nicht in der Lage sind (einige Metalle, Diamanten und andere).

    Eigenschaften von Flüssigkeiten und Feststoffen

Im Allgemeinen befasst sich die Disziplin Hydroaeromechanik mit der Untersuchung der Wechselwirkung von Flüssigkeiten mit Verbindungen in anderen Aggregatzuständen.

Kompressibilität

Die grundlegenden Eigenschaften der Flüssigkeit wären unvollständig,wenn wir die Kompressibilität nicht erwähnt haben. Natürlich ist dieser Parameter für Gassysteme charakteristischer. Die von uns in Betracht gezogenen können jedoch unter bestimmten Bedingungen auch komprimiert werden.

Der Hauptunterschied ist die Geschwindigkeit des Prozesses und seineGleichmäßigkeit. Wenn das Gas schnell und unter niedrigem Druck komprimiert werden kann, werden die Flüssigkeiten für lange Zeit und unter speziell ausgewählten Bedingungen ungleichmäßig komprimiert.

Verdampfung und Kondensation von Flüssigkeiten

Dies sind zwei weitere Eigenschaften einer Flüssigkeit. Die Physik gibt ihnen folgende Erklärungen:

  1. Verdunstung - eто процесс, который характеризует постепенный der Übergang einer Substanz von einem flüssigen Aggregatzustand zu einem festen. Dies geschieht unter dem Einfluss thermischer Effekte auf das System. Moleküle bewegen sich und gehen durch Veränderung ihres Kristallgitters in einen gasförmigen Zustand über. Der Prozess kann ablaufen, bis die gesamte Flüssigkeit in Dampf übergegangen ist (bei offenen Systemen). Oder bis sich das Gleichgewicht eingestellt hat (für geschlossene Gefäße).
  2. Kondensation - das Gegenteil von oben.Hier gelangt der Dampf in die flüssigen Moleküle. Dies geschieht, bis ein Gleichgewicht oder ein vollständiger Phasenübergang hergestellt ist. Dampf gibt der Flüssigkeit mehr Partikel als er gibt.

Typische Beispiele für diese beiden Prozesse in der Natur sind die Verdampfung von Wasser von der Oberfläche der Ozeane, seine Kondensation in der oberen Atmosphäre und dann die Ausfällung.

Strömungsmechanische Eigenschaften

Diese Eigenschaften sind Gegenstand solcher UntersuchungenWissenschaften wie Hydromechanik. Insbesondere - sein Abschnitt, die Theorie der Strömungs- und Gasmechanik. Die wichtigsten mechanischen Parameter, die den betrachteten Aggregatzustand von Substanzen charakterisieren, umfassen:

  • Dichte
  • spezifisches Gewicht;
  • Viskosität

Die Dichte eines flüssigen Körpers wird als seine Masse verstanden,welches in einer Volumeneinheit enthalten ist. Dieser Indikator für verschiedene Verbindungen variiert. Zu diesem Indikator liegen bereits berechnete und experimentell gemessene Daten vor, die in speziellen Tabellen aufgeführt sind.

Allgemeine Eigenschaften von Gasen und Flüssigkeiten

Das spezifische Gewicht wird als Gewicht einer Volumeneinheit Flüssigkeit angesehen. Dieser Indikator ist stark temperaturabhängig (mit zunehmendem Gewicht nimmt er ab).

Warum sollten Sie die mechanischen Eigenschaften untersuchen?Flüssigkeiten? Dieses Wissen ist wichtig, um die Prozesse zu verstehen, die in der Natur im menschlichen Körper ablaufen. Auch bei der Erstellung technischer Mittel verschiedene Produkte. Schließlich sind flüssige Substanzen eine der häufigsten Aggregatformen auf unserem Planeten.

Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten und ihre Eigenschaften

Die Eigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten, Feststoffen sindein Gegenstand des Studiums der Physik sowie einiger verwandter Disziplinen. Neben herkömmlichen flüssigen Substanzen gibt es jedoch auch sogenannte nicht-Newtonsche Substanzen, die von dieser Wissenschaft ebenfalls untersucht werden. Was sind sie und warum haben sie so einen Namen bekommen?

Um zu verstehen, was diese Verbindungen sind, geben wir die häufigsten Haushaltsbeispiele:

  • der "Schleim", den Kinder spielen;
  • "Handgummi" oder Kaugummi für Hände;
  • gewöhnliche Gebäudefarbe;
  • Stärkelösung in Wasser und so weiter.

Das heißt, dies sind Flüssigkeiten, deren Viskositätgehorcht dem Geschwindigkeitsgradienten. Je schneller die Belichtung ist, desto höher ist die Viskosität. Daher wird es mit einem scharfen Schlag des Handgummis auf den Boden zu einer vollständig festen Substanz, die sich in Teile aufspalten kann.

flüssigkeitsmechanische Eigenschaften

Если же оставить его в покое, то буквально через für ein paar Minuten breitet es sich in einer klebrigen Pfütze aus. Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten sind Substanzen, die in ihren Eigenschaften einzigartig sind und nicht nur für technische, sondern auch für kulturelle und häusliche Zwecke Anwendung gefunden haben.

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