Wiadomo, że wszystko, co otacza osobę, w tyma on sam jest ciałami zbudowanymi z substancji. Te z kolei zbudowane są z cząsteczek, ostatnia z atomów, a nawet z jeszcze mniejszych struktur. Jednak otaczająca różnorodność jest tak wielka, że trudno wyobrazić sobie nawet jakąś społeczność. Tak jest. Związki są w milionach, każdy z nich jest wyjątkowy pod względem właściwości, struktury i roli. W sumie rozróżnia się kilka stanów fazowych, dzięki którym wszystkie substancje mogą być skorelowane.
Można wymienić cztery warianty stanu agregacji związków.
W tym artykule rozważymy właściwości cieczy, ich cechy strukturalne i możliwe parametry użytkowe.
Podział ten opiera się na właściwościach cieczy, ich budowie i budowie chemicznej, a także rodzajach oddziaływań między cząstkami tworzącymi związek.
Istnieją również struktury specjalne – takie jak ciekłe kryształy, ciecze nienewtonowskie, które mają specjalne właściwości.
Rozważymy podstawowe właściwości cieczy, które odróżniają ją od wszystkich innych stanów skupienia. Przede wszystkim są to te, które zwykle nazywa się fizycznymi.
W sumie można wyróżnić około 15 cech, które pozwalają opisać, czym są rozpatrywane substancje i jaka jest ich wartość, cechy.
Pierwsze właściwości fizyczne cieczy,Na myśl o tym stanie skupienia przychodzi mi na myśl zdolność do zmiany kształtu i zajęcia określonej objętości. Na przykład, jeśli mówimy o postaci substancji płynnych, ogólnie przyjmuje się, że jest ona nieobecna. Tak jednak nie jest.
Pod wpływem znanej siły grawitacji kroplisubstancje ulegają pewnej deformacji, przez co ich kształt zostaje zaburzony i staje się nieokreślony. Jeśli jednak umieścimy kroplę w warunkach, w których grawitacja nie działa lub jest mocno ograniczona, to przybierze idealny kształt kuli. Tak więc, po otrzymaniu zadania: „Wymień właściwości płynów”, osoba, która uważa się za wystarczająco dobrze zorientowaną w fizyce, powinna wspomnieć o tym fakcie.
W odniesieniu do objętości należy tutaj zwrócić uwagę na ogólne właściwości gazów i cieczy. Zarówno ci, jak i inni są w stanie zajmować całą objętość przestrzeni, w której się znajdują, ograniczoną jedynie ścianami naczynia.
Właściwości fizyczne cieczy są bardzo zróżnicowane.Ale wyjątkowy jest taki, jak lepkość. Co to jest i jak jest ustalane? Główne parametry, od których zależy rozważana wartość, to:
Zależność tych wielkości jest liniowa.Jeśli wyjaśnimy to prostszymi słowami, to lepkość, podobnie jak objętość, to takie właściwości cieczy i gazów, które są dla nich wspólne i implikują nieograniczony ruch bez względu na zewnętrzne siły oddziaływania. Oznacza to, że jeśli woda wypłynie z naczynia, będzie to nadal wypływać pod każdym wpływem (grawitacja, tarcie i inne parametry).
Jest to w przeciwieństwie do płynów nienewtonowskich, które mają wyższą lepkość i mogą pozostawiać dziury w trakcie ruchu, wypełniając się z czasem.
Od czego będzie zależał ten wskaźnik?
Termin ten określa zdolność substancjipochłaniają pewną ilość ciepła, aby podnieść własną temperaturę o jeden stopień Celsjusza. Istnieją różne związki dla tego wskaźnika. Niektóre mają większą pojemność cieplną, inne mniejszą.
Czyli np. woda jest bardzo dobraakumulator ciepła, co pozwala na szerokie zastosowanie w systemach grzewczych, gotowaniu i innych potrzebach. Ogólnie rzecz biorąc, wskaźnik pojemności cieplnej jest ściśle indywidualny dla każdej cieczy.
Często po otrzymaniu zadania:„Nazwij właściwości płynów” natychmiast przypomina napięcie powierzchniowe. W końcu dzieci są mu przedstawiane na lekcjach fizyki, chemii i biologii. I każdy temat wyjaśnia ten ważny parametr ze swojej strony.
Klasyczna definicja napięcia powierzchniowegonastępujące: to jest granica faz. Oznacza to, że w momencie, gdy ciecz zajmuje określoną objętość, graniczy z otoczeniem gazowym - powietrzem, parą lub inną substancją. W ten sposób w punkcie styku następuje separacja faz.
W tym przypadku cząsteczki mają tendencję do otaczania się jakomożliwe przez dużą liczbę cząstek, a zatem prowadzą niejako do kompresji cieczy jako całości. W konsekwencji powierzchnia wydaje się być rozciągnięta. Ta właściwość może również wyjaśniać kulisty kształt kropel cieczy przy braku grawitacji. Rzeczywiście, to właśnie ta forma jest idealna z punktu widzenia energii cząsteczki. Przykłady:
Niektóre owady przystosowały się do „chodzenia” po powierzchni wody właśnie ze względu na napięcie powierzchniowe. Przykłady: stridery wodne, chrząszcze ptactwa wodnego, niektóre larwy.
Ciecze i ciała stałe mają wspólne właściwości. Jednym z nich jest płynność. Jedyna różnica polega na tym, że dla tych pierwszych jest nieograniczony. Jaka jest istota tego parametru?
Jeśli zastosujesz zewnętrzny wpływ na płynciało, wtedy podzieli się na części i oddzieli je od siebie, czyli przeleje. W takim przypadku każda część ponownie wypełni całą objętość naczynia. W przypadku ciał stałych ta właściwość jest ograniczona i zależy od warunków zewnętrznych.
Należą do nich trzy parametry charakteryzujące rozważane przez nas substancje:
Właściwości cieczy, takie jak przegrzanie ihipotermia jest bezpośrednio związana z krytycznymi temperaturami (punktami) odpowiednio wrzenia i zamrażania. Przegrzana nazywana jest cieczą, która po wystawieniu na działanie temperatury przekroczyła próg krytycznego punktu ogrzewania, ale nie wykazywała zewnętrznych oznak wrzenia.
Odpowiednio przechłodzony nazywany jest cieczą, która przekroczyła próg krytycznego punktu przejścia do innej fazy pod wpływem niskich temperatur, ale nie stała się stała.
Zarówno w pierwszym, jak iw drugim przypadku istnieją warunki do przejawiania się takich właściwości.
Ciekawostką jest to, że jeśli w przegrzanej cieczy(na przykład woda) wyrzuć obcy przedmiot, natychmiast się zagotuje. Można go uzyskać przez ogrzewanie pod wpływem promieniowania (w kuchence mikrofalowej).
Istnieją dwie opcje dla tego parametru.
Ogólnie rzecz biorąc, badanie interakcji płynów ze związkami w innych stanach skupienia jest dziedziną hydroaeromechaniki.
Podstawowe właściwości cieczy byłyby niepełne,gdybyśmy nie wspomnieli o ściśliwości. Oczywiście ten parametr jest bardziej typowy dla systemów gazowych. Jednak te, które rozważamy, mogą również pod pewnymi warunkami ulec kompresji.
Główną różnicą jest szybkość procesu i jegojednolitość. Jeśli gaz można skompresować szybko i pod niskim ciśnieniem, to ciecze są sprężane nierównomiernie, przez wystarczająco długi czas iw specjalnie dobranych warunkach.
To jeszcze dwie właściwości płynu. Fizyka podaje im następujące wyjaśnienia:
Typowymi przykładami tych dwóch procesów w przyrodzie jest parowanie wody z powierzchni Oceanu Światowego, jej kondensacja w górnych warstwach atmosfery, a następnie opady atmosferyczne.
Właściwości te są przedmiotem badań m.innauka jak mechanika płynów. A konkretnie - jej dział, teoria mechaniki płynów i gazów. Do głównych parametrów mechanicznych charakteryzujących rozpatrywany stan skupienia substancji należą:
Gęstość ciała płynnego rozumiana jest jako jego masa,który jest zawarty w jednej jednostce objętości. Ten wskaźnik jest różny dla różnych związków. Istnieją już obliczone i zmierzone eksperymentalnie dane dotyczące tego wskaźnika, które są wprowadzane w specjalnych tabelach.
Za ciężar właściwy uważa się ciężar jednej jednostki objętości cieczy. Wskaźnik ten jest silnie zależny od temperatury (ze wzrostem jego waga spada).
Po co badać właściwości mechanicznepłyny? Ta wiedza jest ważna dla zrozumienia procesów zachodzących w przyrodzie, wewnątrz ludzkiego ciała. Również przy tworzeniu środków technicznych, różnych produktów. W końcu substancje płynne są jedną z najczęstszych form skupisk na naszej planecie.
Właściwości gazów, cieczy, ciał stałych sąprzedmiot badań fizyki, a także niektórych dyscyplin pokrewnych. Jednak oprócz tradycyjnych substancji płynnych istnieją również tzw. nienewtonowskie, które również są badane przez tę naukę. Czym oni są i dlaczego otrzymali taką nazwę?
Aby zrozumieć, czym są takie związki, podamy najczęstsze codzienne przykłady:
Oznacza to, że są to ciecze, których lepkość wynosiprzestrzega gradientu prędkości. Im szybsze uderzenie, tym wyższy wskaźnik lepkości. Dlatego przy ostrym uderzeniu gumy ręcznej w podłogę zamienia się w całkowicie stałą substancję, która może rozpaść się na kawałki.
Jeśli zostawisz go w spokoju, to dosłownie przezprzez kilka minut rozłoży się w lepkiej kałuży. Ciecze nienewtonowskie mają dość wyjątkowe właściwości, substancje, które znalazły zastosowanie nie tylko w celach technicznych, ale także kulturalnych i domowych.
