7 ХАРАКТЕРИСТИК ВАЖНЕЙШИХ ЖИДКОСТЕЙ - НАУКА - 2025

Эти характеристики жидкостей служат для определения молекулярной структуры и физических свойств одного из состояний материи.

Наиболее изученными являются сжимаемость, поверхностное натяжение, когезия, адгезия, вязкость, температура замерзания и испарение.

Жидкость - это одно из трех агрегатных состояний вещества, два других - твердое и газообразное. Существует четвертое состояние материи, плазма, но оно возникает только в условиях экстремального давления и температуры.

Твердые тела - это вещества, сохраняющие свою форму, по которой их можно легко идентифицировать как объекты. Газы - это вещества, которые плавают в воздухе и рассеиваются в нем, но они могут задерживаться в контейнерах, таких как пузырьки и воздушные шары.

Жидкости находятся в среднем твердом и газообразном состояниях. Обычно, изменяя температуру и / или давление, можно перевести жидкость в любое из двух других состояний.

На нашей планете присутствует большое количество жидких веществ. К ним относятся маслянистые жидкости, органические и неорганические жидкости, пластмассы и металлы, такие как ртуть. Если в жидкости растворены молекулы различных материалов разных типов, это называется раствором, например мед, биологические жидкости, спирт и физиологический раствор.

Основные характеристики жидкого состояния

1- Сжимаемость

Ограниченное пространство между его частицами делает жидкость почти несжимаемой субстанцией. Другими словами, нажатие, чтобы заставить определенное количество жидкости попасть в пространство, слишком маленькое для его объема, очень сложно.

Во многих амортизаторах легковых и грузовых автомобилей используются жидкости под давлением, такие как масла, в герметичных трубках. Это помогает поглощать и противодействовать постоянной суматохе, которую гусеница оказывает на колеса, обеспечивая наименьшую передачу движения конструкции транспортного средства.

2- Изменения состояния

Воздействие высоких температур на жидкость приведет к ее испарению. Эта критическая точка называется точкой кипения и различается в зависимости от вещества. Тепло увеличивает расстояние между молекулами жидкости до тех пор, пока они не разделятся достаточно, чтобы разойтись в виде газа.

Примеры: вода испаряется при 100 ° C, молоко при 100,17 ° C, спирт при 78 ° C и ртуть при 357 ° C.

В обратном случае воздействие на жидкость очень низких температур приведет к ее затвердеванию. Это называется точкой замерзания, и она также будет зависеть от плотности каждого вещества. Холод замедляет движение атомов, увеличивая их межмолекулярное притяжение настолько, чтобы они затвердевали до твердого состояния.

Примеры: вода замерзает при 0 ° C, молоко при температуре от -0,513 ° C до -0,565 ° C, алкоголь при -114 ° C и ртуть примерно при -39 ° C.

Следует отметить, что понижение температуры газа до тех пор, пока он не станет жидкостью, называется конденсацией, и нагрев твердого вещества в достаточной степени может привести к его расплавлению или плавлению до жидкого состояния. Этот процесс называется слиянием. Круговорот воды прекрасно объясняет все эти процессы изменения состояния.

3- Сплоченность

Это тенденция частиц одного типа притягиваться друг к другу. Это межмолекулярное притяжение в жидкостях позволяет им двигаться и течь, удерживаясь вместе, пока они не найдут способ максимизировать эту силу притяжения.

Сплоченность буквально означает «действие склеивания». Под поверхностью жидкости сила сцепления между молекулами одинакова во всех направлениях. Однако на поверхности молекулы обладают этой силой притяжения только по сторонам и особенно внутрь тела жидкости.

Это свойство отвечает за формирование сфер жидкостями, которые имеют наименьшую площадь поверхности для максимального межмолекулярного притяжения.

В условиях невесомости жидкость будет продолжать плавать в сфере, но когда сфера притягивается силой тяжести, они создают хорошо известную форму капли, пытаясь удержаться вместе.

Эффект от этого свойства можно оценить по каплям на плоских поверхностях; его частицы не рассеиваются под действием силы сцепления. Также в закрытых кранах с медленными каплями; межмолекулярное притяжение удерживает их вместе, пока они не станут очень тяжелыми, то есть когда вес превышает силу сцепления жидкости, она просто падает.

4- Поверхностное натяжение

Сила сцепления на поверхности ответственна за создание тонкого слоя частиц, гораздо более притягиваемых друг к другу, чем к различным частицам вокруг них, таким как воздух.

Молекулы жидкости всегда будут стремиться минимизировать площадь поверхности, притягиваясь внутрь, создавая ощущение защитной кожи.

Пока это притяжение не нарушено, поверхность может быть невероятно прочной. В случае воды это поверхностное натяжение позволяет некоторым насекомым скользить и оставаться в жидкости, не тоня.

Можно удерживать плоские твердые предметы на жидкости, если стараться как можно меньше нарушать притяжение поверхностных молекул. Это достигается путем распределения веса по длине и ширине объекта, чтобы не превысить силу сцепления.

Сила сцепления и поверхностное натяжение различаются в зависимости от типа жидкости и ее плотности.

5- Присоединение

Это сила притяжения между различными типами частиц; как следует из названия, это буквально означает «приверженность». В этом случае он обычно присутствует на стенках контейнеров с жидкостью и в областях, через которые он протекает.

Это свойство отвечает за смачивание твердых тел жидкостями. Это происходит, когда сила сцепления между молекулами жидкости и твердого тела больше, чем сила межмолекулярного сцепления чистой жидкости.

6- Капиллярность

Сила адгезии отвечает за подъем и падение жидкости при физическом взаимодействии с твердым телом. Об этом капиллярном действии свидетельствуют твердые стенки емкостей, поскольку жидкость имеет тенденцию образовывать кривую, называемую мениском.

Большая сила сцепления и меньшая сила сцепления, мениск вогнутый, в противном случае мениск выпуклый. Вода всегда будет изгибаться вверх в местах соприкосновения со стеной, а ртуть - вниз; поведение, которое практически уникально для этого материала.

Это свойство объясняет, почему многие жидкости поднимаются, когда они взаимодействуют с очень узкими полыми предметами, такими как соломинки или трубки. Чем уже диаметр цилиндра, тем сильнее сила сцепления с его стенками, поэтому жидкость почти сразу же попадет внутрь контейнера, даже несмотря на силу тяжести.

7- Вязкость

Это внутренняя сила или сопротивление деформации, создаваемое жидкостью, когда она течет свободно. В основном это зависит от массы внутренних молекул и межмолекулярной связи, которая их привлекает. Жидкости с более медленным течением считаются более вязкими, чем жидкости с более легким и быстрым течением.

Например, моторное масло более вязкое, чем бензин, мед более вязкий, чем вода, а кленовый сироп более вязкий, чем растительное масло.

Чтобы жидкость могла течь, ей необходимо приложение силы; например гравитация. Но можно снизить вязкость веществ, приложив тепло. Повышение температуры заставляет частицы двигаться быстрее, позволяя жидкости течь легче.

Еще факты о жидкостях

Как и частицы твердых тел, частицы жидкости подвержены постоянному межмолекулярному притяжению. Однако в жидкостях между молекулами больше места, это позволяет им двигаться и течь, не оставаясь в фиксированном положении.

Это притяжение сохраняет объем жидкости постоянным, достаточным для того, чтобы молекулы удерживались вместе под действием силы тяжести, не рассеиваясь в воздухе, как в случае с газами, но недостаточно, чтобы поддерживать ее в определенной форме, как в случае с газами. случай твердых тел.

Таким образом, жидкость будет стремиться течь и скользить с высоких уровней, чтобы охватить самую нижнюю часть контейнера, таким образом принимая его форму, но без изменения своего объема. Поверхность жидкостей обычно плоская благодаря силе тяжести, давящей на молекулы.

Все эти вышеупомянутые описания встречаются в повседневной жизни каждый раз, когда пробирки, тарелки, чашки, колбы, бутылки, вазы, аквариумы, резервуары, колодцы, аквариумы, системы трубопроводов, реки, озера и плотины наполняются водой.

Интересные факты о воде

Вода - самая распространенная и распространенная жидкость на Земле, и это одно из немногих веществ, которые можно найти в любом из трех состояний: твердое в форме льда, его нормальное жидкое состояние и газообразное в форме пара. Вода.

• Это неметаллическая жидкость с самой высокой силой сцепления.
• Это обычная жидкость с самым высоким поверхностным натяжением, за исключением ртути.
• Большинство твердых тел расширяются при плавлении. При замерзании вода расширяется.
• Многие твердые тела плотнее, чем соответствующие им жидкие состояния. Лед менее плотный, чем вода, поэтому он плавает.
• Это отличный растворитель. Его называют универсальным растворителем.

Ссылки

1. Мэри Бэгли (2014). Свойства вещества: жидкости. Живая наука. Получено с livescience.com.
2. Сатья Шетти. Каковы свойства жидкости? Сохранить статьи. Получено с preservearticles.com.
3. Университет Ватерлоо. Жидкое состояние. CAcT HomePage. Факультет наук. Получено с сайта uwaterloo.ca.
4. Майкл Блабер (1996). Свойства жидкостей: вязкость и поверхностное натяжение - межмолекулярные силы. Университет штата Флорида - Департамент биомедицинских наук. Восстановлено с mikeblaber.org.
5. Группы отдела химического образования. Свойства жидкостей. Bodner Research Web. Университет Пердью - Научный колледж. Получено с сайта chemed.chem.purdue.edu.
6. Основы жидкости. Эндрю Рейдер Studios. Получено с сайта chem4kids.com.
7. Свойства жидкостей. Кафедра химии и биохимии. Государственный университет Флориды, Таллахасси. Восстановлено с Chem.fsu.edu.
8. Энциклопедия примеров (2017). Примеры твердых, жидких и газообразных веществ. Восстановлено с examples.co.