Dit is bekend dat alles wat 'n persoon omring, insluitend homself, liggame is wat uit stowwe bestaan. Dié is op hul beurt uit molekules gebou, laasgenoemde uit atome, en hulle is van selfs kleiner strukture. Die omliggende diversiteit is egter so groot dat dit moeilik is om selfs een of ander soort gemeenskaplikheid voor te stel. En daar is. Verbindings tel in die miljoene, elkeen van hulle is uniek in eienskappe, struktuur en rol. In totaal word verskeie fasetoestande onderskei, waarvolgens alle stowwe gekorreleer kan word.
State of matter
Daar is vier opsies vir die totale toestand van verbindings.
- Gasse.
- Solids.
- Vloeistowwe.
- Plasma is hoogs seldsame geïoniseerde gasse.
In hierdie artikel sal ons die eienskappe van vloeistowwe, hul strukturele kenmerke en moontlike prestasieparameters oorweeg.
Klassifikasie van vloeibare liggame
Hierdie verdeling is gebaseer op die eienskappe van vloeistowwe, hul struktuur en chemiese struktuur, asook die tipes interaksies tussen die deeltjies waaruit die verbinding bestaan.
- Sulke vloeistowwe wat bestaan uit atome wat deur Van der Waals-kragte bymekaar gehou word. Voorbeelde is vloeibare gasse (argon, metaan en ander).
- Stowwe wat uit twee identiese atome bestaan. Voorbeelde: vloeibare gasse - waterstof, stikstof, suurstof en ander.
- Vloeibare metale - kwik.
- Stowwe wat bestaan uit elemente wat deur kovalente polêre bindings gekoppel is. Voorbeelde: waterstofchloried, waterstofjodied, waterstofsulfied en ander.
- Verbindings waarin waterstofbindings teenwoordig is. Voorbeelde: water, alkohole, ammoniak in oplossing.
Daar is ook spesiale strukture - soos vloeibare kristalle, nie-Newtoniaanse vloeistowwe, wat spesiale eienskappe het.
Ons sal die basiese eienskappe van 'n vloeistof oorweeg wat dit van alle ander toestande van aggregasie onderskei. Eerstens, dit is dié wat gewoonlik fisies genoem word.
Eienskappe van vloeistowwe: vorm en volume
In totaal kan ongeveer 15 kenmerke onderskei word wat ons toelaat om te beskryf wat die betrokke stowwe is en wat hul waarde en kenmerke is.
Die heel eerste fisiese eienskappe van 'n vloeistof wat na vore kom wanneer hierdie toestand van aggregasie genoem word, is die vermoë om van vorm te verander en 'n sekere volume te beset. So, byvoorbeeld, as ons praat oor die vorm van vloeibare stowwe, dan word dit algemeen aanvaar om dit as afwesig te beskou. Dit is egter nie die geval nie.
Onder die werking van die bekende swaartekrag ondergaan druppels materie 'n mate van vervorming, sodat hul vorm gebreek word en onbepaald word. As jy egter 'n druppel plaas in toestande waaronder swaartekrag nie optree nieof erg beperk, dan sal dit die ideale vorm van 'n bal aanneem. Dus, gegewe die taak: "Noem die eienskappe van vloeistowwe," moet 'n persoon wat homself goed vertroud is met fisika, hierdie feit noem.
Wat die volume betref, moet ons hier let op die algemene eienskappe van gasse en vloeistowwe. Albei van hulle is in staat om die hele volume ruimte waarin hulle is, te beset, slegs deur die mure van die vaartuig beperk.
Viskositeit
Fisiese eienskappe van vloeistowwe is baie uiteenlopend. Maar een van hulle is uniek, soos viskositeit. Wat is dit en hoe word dit gedefinieer? Die hoofparameters waarvan die waarde onder oorweging afhang, is:
- tangensiële stres;
- bewegende spoedgradiënt.
Die afhanklikheid van die aangeduide waardes is lineêr. As ons in eenvoudiger woorde verduidelik, dan is viskositeit, soos volume, sulke eienskappe van vloeistowwe en gasse wat vir hulle algemeen is en onbeperkte beweging impliseer, ongeag eksterne kragte van invloed. Dit wil sê, as water uit die vaartuig vloei, sal dit voortgaan om dit te doen onder enige invloede (swaartekrag, wrywing en ander parameters).
Dit is anders as nie-Newtoniaanse vloeistowwe, wat meer viskeus is en gate agter hulle kan laat wat mettertyd opvul.
Waarvan sal hierdie aanwyser afhang?
- Van temperatuur. Met toenemende temperatuur neem die viskositeit van sommige vloeistowwe toe, terwyl ander, inteendeel,afneem. Dit hang af van die spesifieke verbinding en sy chemiese struktuur.
- Van druk. 'n Verhoging veroorsaak 'n toename in die viskositeitsindeks.
- Van die chemiese samestelling van materie. Viskositeit verander in die teenwoordigheid van onsuiwerhede en vreemde komponente in 'n monster van 'n suiwer stof.
Verhittingkapasiteit
Hierdie term verwys na die vermoë van 'n stof om 'n sekere hoeveelheid hitte te absorbeer om sy eie temperatuur met een graad Celsius te verhoog. Daar is verskillende verbindings vir hierdie aanwyser. Sommige het meer, ander minder hittekapasiteit.
So, byvoorbeeld, water is 'n baie goeie hitte-akkumulator, wat dit moontlik maak om wyd gebruik te word vir verhittingstelsels, kook en ander behoeftes. Oor die algemeen is die hittekapasiteit-indeks streng individueel vir elke individuele vloeistof.
Opervlaktespanning
Dikwels, nadat hulle die taak ontvang het: "Noem die eienskappe van vloeistowwe," onthou hulle dadelik oppervlakspanning. Kinders word immers aan hom voorgestel by die lesse van fisika, chemie en biologie. En elke item verduidelik hierdie belangrike parameter van sy eie kant af.
Die klassieke definisie van oppervlakspanning is die volgende: dit is 'n fasegrens. Dit wil sê, in die tyd wanneer die vloeistof 'n sekere volume beslaan het, grens dit aan die buitekant met 'n gasvormige medium - lug, stoom of 'n ander stof. Dus vind faseskeiding plaas by die kontakpunt.
Terselfdertyd is die molekules geneig om hulself met soveel deeltjies as moontlik te omring en lei dus as't ware totdie vloeistof as geheel saam te pers. Daarom lyk dit of die oppervlak gerek is. Dieselfde eienskap kan ook die sferiese vorm van vloeistofdruppels in die afwesigheid van swaartekrag verklaar. Dit is immers hierdie vorm wat ideaal is vanuit die oogpunt van die energie van die molekule. Voorbeelde:
- seepborrels;
- kookwater;
- vloeistofdruppels in gewigloosheid.
Sommige insekte het aangepas om op die oppervlak van die water te "loop" juis weens oppervlakspanning. Voorbeelde: waterlopers, watervoëls, 'n paar grubs.
Kleur
Daar is algemene eienskappe van vloeistowwe en vaste stowwe. Een daarvan is vloeibaarheid. Die hele verskil is dat dit vir eersgenoemde onbeperk is. Wat is die kern van hierdie parameter?
As jy 'n eksterne krag op 'n vloeibare liggaam toepas, sal dit in dele verdeel en hulle van mekaar skei, dit wil sê, dit sal vloei. In hierdie geval sal elke deel weer die hele volume van die houer vul. Vir vaste stowwe is hierdie eiendom beperk en hang af van eksterne toestande.
Afhanklikheid van eienskappe van temperatuur
Dit sluit drie parameters in wat die stowwe wat ons oorweeg kenmerk:
- oorverhit;
- verkoeling;
- kokend.
Sulke eienskappe van vloeistowwe soos oorverhitting en hipotermie hou direk verband met onderskeidelik die kritieke kook- en vriespunte (punte). 'n Oorverhitte vloeistof is 'n vloeistof wat die drumpel van die kritieke verhittingspunt oorkom het wanneer dit aan temperatuur blootgestel word, maar nie uitwendige tekens van kook getoon het nie.
Onderverkoel, onderskeidelik, geroep'n vloeistof wat onder die invloed van lae temperature die drempel van die kritieke punt van oorgang na 'n ander fase verbygesteek het, maar nie 'n vaste stof geword het nie.
In beide die eerste en tweede gevalle is daar voorwaardes vir die manifestasie van sulke eienskappe.
- Geen meganiese effekte op die stelsel (beweging, vibrasie).
- Eenvormige temperatuur, sonder skielike spronge en dalings.
'n Interessante feit is dat as jy 'n vreemde voorwerp in 'n oorverhitte vloeistof (byvoorbeeld water) gooi, dit dadelik sal kook. Jy kan dit kry deur onder die invloed van bestraling te verhit (in 'n mikrogolfoond).
Saambestaan met ander fases van materie
Daar is twee opsies vir hierdie parameter.
- Vloeistof – gas. Sulke stelsels is die mees wydverspreide, aangesien hulle oral in die natuur voorkom. Die verdamping van water is immers deel van die natuurlike kringloop. In hierdie geval bestaan die resulterende stoom gelyktydig met vloeibare water. As ons praat van 'n geslote sisteem, dan vind verdamping ook daar plaas. Dit is net dat stoom baie vinnig versadig raak en die hele stelsel as geheel tot ewewig kom: vloeistof - versadigde stoom.
- Vloeistof - vaste stowwe. Veral op sulke stelsels is nog een eienskap opmerklik - benatbaarheid. In die interaksie van water en 'n vaste stof kan laasgenoemde heeltemal, gedeeltelik benat word of selfs water afstoot. Daar is verbindings wat vinnig en feitlik onbepaald in water oplos. Daar is diegene wat glad nie daartoe in staat is nie (sommige metale, diamante en ander).
In die algemeen is die dissipline van hidro-aëro-meganika betrokke by die studie van die interaksie van vloeistowwe met verbindings in ander toestande van aggregasie.
saamdrukbaarheid
Die basiese eienskappe van 'n vloeistof sou onvolledig wees as ons nie saamdrukbaarheid genoem het nie. Natuurlik is hierdie parameter meer tipies vir gasstelsels. Die wat ons oorweeg kan egter ook onder sekere toestande saamgepers word.
Die belangrikste verskil is die spoed van die proses en die eenvormigheid daarvan. Terwyl 'n gas vinnig en onder lae druk saamgepers kan word, word vloeistowwe oneweredig, lank genoeg en onder spesiaal geselekteerde toestande saamgepers.
Verdamping en kondensasie van vloeistowwe
Hierdie is nog twee eienskappe van die vloeistof. Fisika gee vir hulle die volgende verduidelikings:
- Verdamping is die proses wat die geleidelike oorgang van 'n stof van 'n vloeibare toestand van aggregasie na 'n vaste toestand kenmerk. Dit gebeur onder die invloed van termiese effekte op die stelsel. Molekules begin beweeg en, deur hul kristalrooster te verander, gaan dit oor in 'n gasvormige toestand. Die proses kan voortgaan totdat al die vloeistof in damp omgeskakel is (vir oop sisteme). Of totdat ewewig gevestig is (vir geslote vate).
- Kondensasie is 'n proses teenoor die een hierbo aangedui. Hier gaan die damp oor in vloeistofmolekules. Dit gebeur totdat 'n ewewig of 'n volledige fase-oorgang gevestig is. Die stoom stel meer deeltjies in die vloeistof vry as wat dit daaraan doen.
Tipiese voorbeelde van hierdie twee prosesse in die natuur is die verdamping van water vanaf die oppervlak van die Wêreldoseaan, die kondensasie daarvan inboonste atmosfeer en dan uitval.
Meganiese eienskappe van vloeistof
Hierdie eienskappe is die onderwerp van studie van so 'n wetenskap soos hidromeganika. Spesifiek, sy afdeling, die teorie van vloeistof- en gasmeganika. Die belangrikste meganiese parameters wat die beskoude toestand van aggregasie van stowwe kenmerk, sluit in:
- digtheid;
- deel;
- viskositeit.
Verstaan onder die digtheid van 'n vloeibare liggaam sy massa, wat in een eenheid van volume voorkom. Hierdie aanwyser verskil vir verskillende verbindings. Daar is reeds berekende en eksperimenteel gemete data op hierdie aanwyser, wat in spesiale tabelle ingevoer word.
Spesifieke swaartekrag word beskou as die gewig van een eenheidsvolume vloeistof. Hierdie aanwyser is hoogs afhanklik van temperatuur (namate dit styg, neem sy gewig af).
Waarom die meganiese eienskappe van vloeistowwe bestudeer? Hierdie kennis is belangrik vir die verstaan van die prosesse wat in die natuur plaasvind, binne die menslike liggaam. Ook by die skep van tegniese middele, verskeie produkte. Vloeibare stowwe is immers een van die mees algemene aggregaatvorme op ons planeet.
Nie-Newtoniaanse vloeistowwe en hul eienskappe
Die eienskappe van gasse, vloeistowwe, vaste stowwe is die voorwerp van studie van fisika, sowel as sommige verwante dissiplines. Benewens tradisionele vloeibare stowwe is daar egter ook sogenaamde nie-Newtoniaanse stowwe, wat ook deur hierdie wetenskap bestudeer word. Wat is hulle en hoekom het hulle gekrywat is die titel?
Om te verstaan wat hierdie verbindings is, hier is die mees algemene huishoudelike voorbeelde:
- "Slime" gespeel deur kinders;
- "handgom", of kougom vir hande;
- gewone konstruksieverf;
- oplossing van stysel in water, ens.
Dit wil sê, dit is vloeistowwe waarvan die viskositeit die snelheidsgradiënt gehoorsaam. Hoe vinniger die impak, hoe hoër is die viskositeit-indeks. Daarom, wanneer 'n handgom die vloer met 'n skerp slag tref, verander dit in 'n heeltemal soliede stof wat in stukke kan breek.
As jy dit alleen los, sal dit binne 'n paar minute in 'n taai plas versprei. Nie-Newtonse vloeistowwe is nogal unieke stowwe in terme van hul eienskappe, wat nie net vir tegniese doeleindes gebruik is nie, maar ook vir kulturele en alledaagse doeleindes.
