Egenskaper hos vätskor. De grundläggande fysikaliska egenskaperna hos vätskan

Det är känt att allt som omger en person, inklusive sig själv - en kropp som består av ämnen. De i sin tur uppbyggd av molekyler, atomer i det förflutna, och de - av ännu mindre strukturer. Dock är det omgivande mångfalden så stor att det är svårt att ens föreställa sig någon form av gemensamhet. Det är. Föreningarna i de miljoner, som var och en av dem unika i deras egenskaper, struktur, och utförde rollen. Totalt identifierat ett antal fastillstånd, som kan korreleras alla substanser.

Aggregate status ämnen

Omnämnande kan vara fyra varianter aggregera tillstånd av föreningarna.

1. Gaza.
2. Den fasta ämnen.
3. Vätska.
4. Plasma - de mycket rarefied joniserade gaser.

I denna artikel kommer vi överväga egenskaperna hos vätskor, särskilt deras struktur och egenskaper hos de olika alternativen.

Klassificering av flytande kroppar

Grunden för denna uppdelning lade egenskaperna av vätskor, deras struktur och den kemiska strukturen och typer av interaktioner mellan komponenterna i föreningen partiklar.

1. Sådana vätskor som består av atomer som hålls samman av van der Waals-krafter. Exempel inkluderar flytande gaser (argon, metan och andra).
2. Sådana material, som består av två identiska atomer. Exempel: gas i flytande form - väte, kväve, syre, och andra.
3. Flytande metall - kvicksilver.
4. Ämnen som består av element förbundna genom kovalenta polära bindningar. Exempel: väteklorid, vätejodid, vätesulfid, och andra.
5. Föreningar, i vilka det finns vätebindningar. Exempel: vatten, alkoholer, ammoniak i lösning.

Det finns också speciella strukturer - såsom flytande kristaller, icke-newtonska vätskor som uppvisar speciella egenskaper.

Vi anser de grundläggande egenskaperna hos vätskan, som skiljer den från alla andra aggregationstillstånd. Den första är de som kallas naturliga.

Egenskaper hos vätskor form och volym

Totalt kan urskilja ca 15 egenskaper som ger oss möjlighet att beskriva vad är ämnen och vad är deras värde funktioner.

De tidigaste fysikaliska egenskaperna hos vätskor som kommer att tänka på omnämnandet av aggregationstillstånd är förmågan att ändra form och ta ett visst belopp. Till exempel, om vi talar om form av vätskor, Det antas allmänt hennes frånvaro. Det är dock inte.

Under inverkan av den välkända gravitations droppar ämnen undergår en viss deformation, så deras form störs och blir obestämd. Men om du sätter en droppe under förhållanden där gravitationen inte fungerar eller är mycket begränsad, kommer det att ta en perfekt sfärisk form. Således, efter att ha fått instruktioner: "Vilka är de egenskaper av vätskor," mannen som tror att han är tillräckligt väl insatt i fysik, måste nämna detta faktum.

När det gäller volym, då det bör noteras de allmänna egenskaperna hos gaser och vätskor. Båda kan uppta hela volymen av det utrymme som är belägna, begränsas endast av kärlväggarna.

viskositet

Fysikaliska egenskaperna hos vätskan är mycket olika. Men detta är en unik, eftersom viskositeten. Vad är det och vad avgörs? De viktigaste parametrarna som bestämmer kvantiteten i fråga:

• skjuvspänning;
• hastighetsgradient.

Beroendet av dessa variabler är linjär. Om däremot förklara i enklare termer, viskositet och volym - det är de egenskaper av vätskor och gaser som är gemensamma för och innebär obegränsad rörlighet, oberoende av effekterna av yttre krafter. Det vill säga, om vattnet rinner ut ur fartyget, det kommer att fortsätta att göra det under några influenser (gravitation, friktion och andra parametrar).

Detta står i motsats till de icke-Newtonska fluider, som har en högre viskositet och kan lämna efter rörelsen av hålen, fyllning över tiden.

På vad denna siffra kommer att bero på?

1. Temperaturen. Med ökande temperatur, är viskositeten hos vissa vätskor ökade, och den andra, omvänt, minskar. Det beror på den speciella föreningen och dess kemiska struktur.
2. Av tryck. Ökande orsaker en ökning av viskositetsindex.
3. Den kemiska sammansättningen av ämnet. Viskositeten varierar i närvaron av orenheter och främmande komponenter i testdelen av den rena substansen.

värmekapacitet

Denna term definierar förmågan hos en substans att absorbera en viss mängd värme för att öka sin egen temperatur med en grad Celsius. Det finns olika anslutningar på denna indikator. Vissa har mer än andra värme.

Så, till exempel, vatten - mycket bra värmelagring, vilket gör dess breda användning för uppvärmning, matlagning och andra behov. I allmänhet, är värmekapaciteten indexet strikt individuellt för varje speciell fluid.

ytspänning

Ofta har fått i uppdrag: "Vilka är de egenskaper vätskor" omedelbart tänka på ytspänningen. När allt kommer omkring, införs barn till lärdom av fysik, kemi och biologi. Och varje objekt förklarar denna viktiga parameter från deras sida.

Den klassiska definitionen av ytspänningen av följande: detta gränssnitt. Det vill säga vid den tidpunkt då en viss mängd vätska tas, det är utanför gränsen till det gasformiga mediet - luft, ånga eller fortfarande någon substans. Sålunda, vid kontaktpunkten inträffar fasseparation.

Således molekyler tenderar att omge sig så stor som möjligt antalet partiklar och därmed skulle leda till både kompressionsvätskan i allmänhet. Därför, om ytan är sträckt. Samma egenskap kan också förklara den sfäriska formen av vätskedroppar i frånvaro av exponering för gravitationskrafterna. Trots allt, är det denna form är idealisk ur synvinkel av energi av molekylen. exempel:

• såpbubblor;
• kokande vatten;
• vätskedroppar i tyngdlöshet.

Vissa insekter har anpassat sig till "gå" på vattenytan beror på ytspänning. Exempel: vatten löpare, vattenlevande skalbaggar, några larver.

flöde

Det finns allmänna egenskaper hos vätskor och fasta ämnen. En av dem - flytbarhet. Den enda skillnaden är att för det första det är obegränsad. Vad är kärnan i detta alternativ?

Om du ansluter en extern påverkan på vätskekroppen, är den uppdelad i delar och skilja dem från varandra, dvs spill. Sålunda varje del åter fylla hela volymen av kärlet. För fasta ämnen, är den här egenskapen begränsat och beroende av externa förhållanden.

Beroendet av de egenskaper på temperatur

Till dem omfattar tre parametrar som kännetecknar oss ämnena:

• överhettning;
• kylning;
• koka.

Sådana egenskaper hos vätskor som överhettning och överkylning, direkt relaterade till de kritiska temperaturerna (punkter) kokpunkter och fryspunkter, respektive. Kallas överhettad vätska som övervann tröskeln kritisk punkt upphettning vid exponering temperatur, men inga yttre tecken på kokning inlämnad.

Underkylda respektive kallas vätska som övervann tröskeln av den kritiska punkten för övergång till en annan fas på grund av de låga temperaturer, men det fasta materialet inte gjorde det.

Som i den första och i det andra fallet finns det villkor för manifestation av sådana egenskaper.

1. Frånvaron av mekanisk påverkan på systemet (rörelse, vibration).
2. Jämn temperatur, utan plötsliga ökningar och spikar.

Ett intressant faktum är att om i den överhettade vätskan (t.ex. vatten) för att ge upp ett främmande föremål, kommer det omedelbart koka. Får samma den kan exponeras för strålningsuppvärmning (mikrovågsugn).

Samexistens med andra faser ämnen

Två varianter av denna parameter kan identifieras.

1. Vätskan - gas. Sådana system är den mest utbredda, eftersom det finns överallt i naturen. Efter avdunstning av vatten - en del av det naturliga kretsloppet. Det finns alltså samtidigt genereras ånga med flytande vatten. Om man talar om ett slutet system, då det förångas. Bara ånga mättas mycket snabbt, och hela systemet kommer till jämvikt: vätska - mättad ånga.
2. Vätska - fasta ämnen. Speciellt på sådana system markant annan egenskap - vätning. I reaktionen mellan vatten och fast sistnämnda kan vätas fullständigt, delvis eller till och med stöta bort vatten. Det finns föreningar som löser sig i vatten snabbt och är nästan obegränsad. Det finns de som gör detta inte kan (vissa metaller, diamant, etc.).

I allmänhet studiet av interaktionen av vätskor med kopplingar i andra stater om sammanläggning bedriver disciplinen strömningsmekanik.

kompressibilitet

De grundläggande egenskaperna hos vätskan skulle vara ofullständig om vi inte nämna kompressibilitet. Naturligtvis är detta alternativ mer typiska för gassystem. Men anses av oss kan också ge vika för kompression under vissa förutsättningar.

Den största skillnaden - en process hastighet och dess enhetlighet. Om gasen kan komprimeras snabbt och till lågt tryck, är fluiden komprimerad ojämnt, tillräckligt länge och vid speciellt utvalda betingelser.

Avdunstning och kondensation av vätskor

Den har två egenskaper hos vätskan. Fysik ger dem följande förklaring:

1. Indunstning - e processen, som kännetecknar en gradvis övergång av en substans från en vätska till ett fast aggregationstillstånd. Detta sker under påverkan av termiska effekter på systemet. Molekylerna sätts i rörelse och ändring av dess kristallgitter blir gasformig. Processen kan ske så länge tills all vätska inte kan passera i par (för öppna system). Alternativt till ekvilibrering (till slutna kärl).
2. Kondens - en process motsatsen till ovanstående notation. Här ånga kommer in i de vätskemolekyler. Detta inträffar före upprättandet av jämvikten eller fullständig fasövergång. Par ger till mer flytande partiklar än hon gjorde.

Typiska exempel på dessa två processer i naturen - vattnet avdunstning från havsytan, dess kondensation i den övre atmosfären, följt av fällning i form av utfällning.

Mekaniska egenskaperna hos vätskan

Dessa egenskaper är föremål för denna vetenskap som Fluid. Specifikt - dess avsnitt, teorin om fluiddynamik. De huvudsakliga mekaniska parametrar som kännetecknar tillståndet för aggregering av substanser innefattar:

• densitet;
• specifik vikt;
• viskositet.

Under vätskans densitet kroppen inser dess massa, som finns i en enhetsvolym. Denna siffra kommer att variera för olika föreningar. Det finns redan beräknas och mätas experimentellt härledda data för denna indikator, som listas i en särskild tabell.

Specifik vikt anses vikten av en enhetsvolym av vätska. Detta index är starkt beroende av temperaturen (genom att öka dess vikt reduceras).

Varför ska studera de mekaniska egenskaperna hos vätskor? Denna kunskap är viktigt att förstå de processer som sker i naturen i människokroppen. Även när du skapar tekniska hjälpmedel av olika produkter. När allt kommer omkring flytande ämnen - en av de vanligaste modulära former på vår planet.

Icke-newtonska vätskor och deras egenskaper

Egenskaperna hos gaser, vätskor, fasta ämnen - är föremål för studien i fysik, samt några angränsande discipliner. Men utöver traditionella flytande ämnen, det finns också så kallade icke-newtonska, de också studerar denna vetenskap. Vilka är de och varför är så kallade?

För att förstå vad som är liknande, närvarande den vanligaste vardagliga exempel:

• "Lizun", som barnen leker,
• "Racket hand", eller enfaldigt kitt;
• konventionell isolerande beläggning;
• stärkelselösning i vatten, och så vidare.

Det vill säga, det är flytande, vars viskositet är föremål för hastighetsgradient. Ju snabbare exponering, desto högre viskositet. Därför, när en skarp blås dån handen på golvet det omvandlas till en helt fast, kapabel att dela isär.

Om du lämnar den ensam, sedan bara några minuter, kommer han att sprida klibbig pöl. Icke-newtonska vätskan - ganska unik på egenskaperna hos ämnen som har använts inte bara för tekniska ändamål, men också i kulturella och sociala.