Plik charakterystyka cieczy służą do określenia struktury molekularnej i właściwości fizycznych jednego ze stanów skupienia.
Najbardziej badane są ściśliwość, napięcie powierzchniowe, kohezja, adhezja, lepkość, temperatura krzepnięcia i parowanie..
Ciecz jest jednym z trzech stanów skupienia materii, pozostałe dwa to stan stały i gazowy. Istnieje czwarty stan skupienia, plazma, ale występuje ona tylko w warunkach ekstremalnego ciśnienia i temperatury..
Substancje stałe to substancje, które zachowują swój kształt, dzięki czemu można je łatwo zidentyfikować jako przedmioty. Gazy to substancje, które unoszą się w powietrzu i są w nim rozpraszane, ale mogą zostać uwięzione w pojemnikach, takich jak bąbelki i balony..
Ciecze są w stanie stałym i gazowym. Ogólnie rzecz biorąc, wywierając zmiany temperatury i / lub ciśnienia, możliwe jest przejście cieczy do jednego z dwóch pozostałych stanów.
Na naszej planecie występuje duża liczba płynnych substancji. Należą do nich oleiste płyny, płyny organiczne i nieorganiczne, tworzywa sztuczne i metale, takie jak rtęć. Jeśli masz różne rodzaje cząsteczek różnych materiałów rozpuszczonych w cieczy, nazywa się to roztworem, takim jak miód, płyny ustrojowe, alkohol i sól fizjologiczna..
Ograniczona przestrzeń między jego cząstkami sprawia, że ciecze są substancją prawie nieściśliwą. Oznacza to, że naciskanie w celu wymuszenia określonej ilości cieczy w bardzo małej przestrzeni dla jej objętości jest bardzo trudne.
Wiele amortyzatorów samochodowych lub dużych ciężarówek wykorzystuje płyny pod ciśnieniem, takie jak oleje, w szczelnych rurkach. Pomaga to absorbować i przeciwdziałać ciągłemu zgiełkowi, jaki tor wywiera na koła, dążąc do jak najmniejszego przeniesienia ruchu na konstrukcję pojazdu..
Wystawienie cieczy na działanie wysokich temperatur spowodowałoby jej odparowanie. Ten punkt krytyczny nazywany jest temperaturą wrzenia i różni się w zależności od substancji. Ciepło zwiększa separację między cząsteczkami cieczy, dopóki nie rozdzielą się one na tyle, aby rozproszyć się w postaci gazu.
Przykłady: woda wyparowuje w 100 ° C, mleko w 100,17 ° C, alkohol w 78 ° C i rtęć w 357 ° C.
W odwrotnym przypadku wystawienie cieczy na działanie bardzo niskich temperatur spowodowałoby jej zestalenie. Nazywa się to temperaturą zamarzania i będzie również zależeć od gęstości każdej substancji. Zimno spowalnia ruch atomów, zwiększając ich przyciąganie międzycząsteczkowe na tyle, aby stwardniały do stanu stałego..
Przykłady: woda zamarza w temperaturze 0 ° C, mleko w temperaturze od -0,513 ° C do -0,565 ° C, alkohol w temperaturze -114 ° C i rtęć w temperaturze około -39 ° C.
Należy zauważyć, że obniżanie temperatury gazu, aż stanie się cieczą, nazywa się kondensacją, a przez wystarczające ogrzewanie substancji stałej można stopić lub stopić do stanu ciekłego. Ten proces nazywa się fuzją. Obieg wody doskonale wyjaśnia wszystkie te procesy zmian stanu.
Jest to tendencja cząsteczek tego samego typu do przyciągania się. To międzycząsteczkowe przyciąganie cieczy pozwala im poruszać się i płynąć, pozostając razem, dopóki nie znajdą sposobu na maksymalizację tej siły przyciągania..
Spójność dosłownie oznacza „działanie polegające na trzymaniu się razem”. Pod powierzchnią cieczy siła kohezji między cząsteczkami jest taka sama we wszystkich kierunkach. Jednak na powierzchni cząsteczki mają tę siłę przyciągania tylko do boków, a zwłaszcza do wnętrza ciała cieczy..
Ta właściwość jest odpowiedzialna za formowanie przez płyny kulek, które to kształty mają najmniejszą powierzchnię, aby zmaksymalizować przyciąganie międzycząsteczkowe..
W warunkach zerowej grawitacji ciecz unosiłaby się w kuli, ale kiedy kula jest ciągnięta przez grawitację, tworzą dobrze znany kształt kropli, starając się pozostać razem..
Efekt tej właściwości można docenić kroplami na płaskich powierzchniach; jego cząstki nie są rozpraszane przez siłę kohezji. Również w zamkniętych kranach z wolnymi kroplami; przyciąganie międzycząsteczkowe utrzymuje je razem, aż staną się bardzo ciężkie, to znaczy, gdy ciężar przekroczy siłę kohezji cieczy, po prostu opada.
Siła kohezji na powierzchni jest odpowiedzialna za tworzenie cienkiej warstwy cząstek znacznie bardziej przyciąganych do siebie niż do innych otaczających je cząstek, takich jak powietrze..
Cząsteczki płynu zawsze będą starać się zminimalizować powierzchnię, przyciągając się do środka, dając wrażenie ochronnej skóry..
Dopóki ta atrakcja nie zostanie zakłócona, powierzchnia może być niesamowicie mocna. To napięcie powierzchniowe pozwala, w przypadku wody, niektórym owadom ślizgać się i pozostawać na cieczy bez tonięcia.
Możliwe jest trzymanie płaskich ciał stałych na cieczy, jeśli chce się jak najmniej zakłócać przyciąganie cząsteczek powierzchniowych. Osiąga się to poprzez rozłożenie ciężaru na całej długości i szerokości przedmiotu tak, aby nie przekroczyć siły kohezji.
Siła kohezji i napięcie powierzchniowe są różne w zależności od rodzaju cieczy i jej gęstości..
Jest to siła przyciągania między różnymi typami cząstek; jak sama nazwa wskazuje, dosłownie oznacza „przestrzeganie”. W tym przypadku jest on generalnie obecny na ścianach zbiorników na ciecze oraz w obszarach, przez które przepływa..
Ta właściwość jest odpowiedzialna za zwilżanie ciał stałych przez ciecze. Występuje, gdy siła adhezji między cząsteczkami cieczy i ciała stałego jest większa niż międzycząsteczkowa siła spójności czystej cieczy.
Siła adhezji jest odpowiedzialna za podnoszenie się lub opadanie cieczy podczas fizycznej interakcji z ciałem stałym. To działanie kapilarne można wykazać w litych ścianach pojemników, ponieważ ciecz ma tendencję do tworzenia krzywej zwanej meniskiem..
Większa siła adhezji i mniejsza siła kohezji, łąkotka jest wklęsła, a poza tym łąkotka jest wypukła. Woda zawsze będzie zakrzywiać się w górę w miejscu zetknięcia się ze ścianą, a rtęć będzie opadać w dół; zachowanie, które jest prawie unikalne w tym materiale.
Ta właściwość wyjaśnia, dlaczego wiele cieczy podnosi się, gdy wchodzą w interakcję z bardzo wąskimi pustymi przedmiotami, takimi jak słomki lub rurki. Im węższa średnica cylindra, tym siła przyczepności do jego ścianek sprawi, że płyn przedostanie się do wnętrza pojemnika niemal natychmiast, nawet wbrew sile grawitacji..
Jest to siła wewnętrzna lub opór odkształcenia, jaki stwarza ciecz, gdy przepływa swobodnie. Zależy to głównie od masy cząsteczek wewnętrznych i połączenia międzycząsteczkowego, które je przyciąga. Mówi się, że ciecze wolniej płynące są bardziej lepkie niż ciecze łatwiejsze i szybciej płynące.
Na przykład: olej silnikowy jest bardziej lepki niż benzyna, miód jest bardziej lepki niż woda, a syrop klonowy jest bardziej lepki niż olej roślinny..
Aby ciecz mogła płynąć, potrzebuje przyłożenia siły; na przykład grawitacja. Ale możliwe jest zmniejszenie lepkości substancji poprzez zastosowanie ciepła. Wzrost temperatury sprawia, że cząsteczki poruszają się szybciej, co ułatwia przepływ cieczy.
Podobnie jak cząstki ciał stałych, cząstki cieczy podlegają trwałemu przyciąganiu międzycząsteczkowym. Jednak w cieczach między cząsteczkami jest więcej przestrzeni, co pozwala im poruszać się i płynąć bez pozostawania w ustalonej pozycji..
To przyciąganie utrzymuje objętość cieczy na stałym poziomie na tyle, że cząsteczki są utrzymywane razem przez działanie grawitacji bez rozpraszania się w powietrzu, jak w przypadku gazów, ale nie na tyle, aby utrzymać ją w określonym kształcie, jak w przypadku gazy. przypadek ciał stałych.
W ten sposób ciecz będzie próbowała płynąć i ślizgać się z wysokich poziomów, aby objąć najniższą część pojemnika, przyjmując w ten sposób swój kształt, ale bez zmiany jego objętości. Powierzchnia cieczy jest zwykle płaska dzięki grawitacji, która naciska na cząsteczki.
Wszystkie te opisy, o których mowa powyżej, są świadkami w życiu codziennym za każdym razem, gdy probówki, talerze, kubki, kolby, butelki, wazony, akwaria, zbiorniki, studnie, akwaria, systemy rur, rzeki, jeziora i tamy są napełniane wodą..
Woda jest najpowszechniejszą i najobficiej występującą cieczą na ziemi i jest jedną z niewielu substancji, które można znaleźć w dowolnym z trzech stanów: ciało stałe w postaci lodu, jego normalny stan ciekły i gaz w postaci pary Woda.
Jeszcze bez komentarzy