šķidruma īpašības

Fizisks

2022

Mēs izskaidrojam, kādas ir šķidrumu īpašības, primārā jeb termodinamiskā un sekundārā jeb specifiskā uzvedība.

Šķidrumiem ir dažādas viskozitātes atkarībā no vielas.

Kādas ir šķidrumu īpašības?

Šķidrumi ir nepārtraukti materiāli, ko veido vielas kurā starp viņu ir vāja pievilcība daļiņas. Tāpēc tie maina formu, netiek ražoti iekšā spēkus kurām ir tendence atjaunot sākotnējo konfigurāciju (kā tas ir gadījumā ciets deformējams).

Vēl viena svarīga šķidrumu īpašība ir viskozitāte, pateicoties kuriem tos var iedalīt:

  • Ņūtona jeb nemainīgas viskozitātes šķidrumi.
  • Neņūtona šķidrumi, kuru viskozitāte ir atkarīga no tiem temperatūra un uz tiem attiecinātais bīdes spriegums.
  • Perfekti vai superšķidri šķidrumi, kuriem šķietami trūkst viskozitātes.

Atcerēsimies tikai to šķidrumi Y gāzes tos uzskata par šķidriem. Daudzas reizes mēs runājam par "ideāliem šķidrumiem", jo tos ir vieglāk izpētīt un, lai gan patiesībā tie neeksistē, tie ir lielisks tuvinājums. Cietām vielām trūkst plūsmas elementārās īpašības, un tāpēc tām ir tendence saglabāt savu formu, jo pievilkšanās starp to daļiņām ir daudz intensīvāka.

Šķidrumu pamatīpašības

Šķidrumi, tāpat kā gaiss, iegūst konteinera formu.

Šķidrumiem ir elementāras fizikālās īpašības, kas tos nosaka un atšķir no citām formām jautājums, piemēram:

  • Bezgalīga deformējamība. Viņu molekulas tie seko neierobežotām kustībām un starp tām visām nav līdzsvara stāvokļa.
  • Saspiežamība. Ir iespējams saspiest šķidrumus līdz noteiktai pakāpei, tas ir, likt tiem ieņemt a apjoms mazāk par kauliņiem. Gāzes ir vairāk saspiežamas nekā šķidrumi.
  • Viskozitāte. Tas ir nosaukums, kas dots šķidruma iekšējai spriedzei, kas ir pretrunā ar kustība, tas ir, uz izturību kustēties, ko piedāvā šķidrums, un tas ir daudz lielāks šķidrumos nekā gāzēs.
  • Formas atmiņas trūkums. Šķidrumi ieņem to konteinera formu, kurā tie ir, tas ir, ja tie tiek deformēti, tie neatgriežas sākotnējā konfigurācijā, tāpēc tiem pilnīgi nav elastība.

Termodinamiskās (vai primārās) īpašības

Šķidruma blīvumu definē kā tā masu, kas dalīta ar tā aizņemto tilpumu.

Tās sauc arī par primārajām īpašībām, tās ir tās, kas ir saistītas ar līmeņiem Enerģija šķidrumos.

  • Spiediens. Mēra paskālos Starptautiskā sistēma (SI), spiediens ir spēka projekcija, ko šķidrums iedarbojas perpendikulāri laukuma vienībai. Piemēram: atmosfēras spiediens vai gaisa spiediens Ūdens okeāna dibenā.
  • Blīvums. Tas ir skalārais lielums, ko parasti mēra kilogramos uz kubikmetru vai gramos uz kubikcentimetru. Mēra vielas daudzumu noteiktā a tilpumā vielaneatkarīgi no izmēra un masa.
  • Temperatūra. Tas ir saistīts ar termodinamiskās sistēmas (ķermeņa, šķidruma utt.) iekšējās enerģijas daudzumu un ir tieši proporcionāls Kinētiskā enerģija tās daļiņu vidējais rādītājs. Temperatūru var izmērīt, ierakstot karstums ka sistēma padodas a termometrs.
  • Entalpija. Simbolizēts iekšā fiziskais Ar burtu H tas tiek definēts kā enerģijas daudzums, ko noteiktā termodinamiskā sistēma apmainās ar savu vidi, vai nu zaudējot vai iegūstot siltumu, izmantojot dažādus mehānismus, bet pastāvīgā spiedienā.
  • Entropija. Simbolizēts ar burtu S, tas sastāv no termodinamisko sistēmu līdzsvara traucējumu pakāpes un apraksta to procesu neatgriezenisko raksturu, kas tajās notiek. Izolētā sistēmā entropija nekad nevar samazināties: vai nu tā paliek nemainīga, vai palielinās.
  • Īpašs karstums. Tas ir siltuma daudzums, kas nepieciešams vielas vienībai, lai paaugstinātu temperatūru par vienu vienību. Atkarībā no izmantotajām mērvienībām un temperatūru mērīšanas skalām īpatnējā siltuma mērvienība var būt, piemēram, cal / gr.ºC vai J / kg.K. To apzīmē ar burtu c.
  • Īpatnējais svars. Tas ir iemesls starp svars vielas daudzums un tā tilpums, ko mēra saskaņā ar starptautisko sistēmu ņūtonos uz kubikmetru (N / m3).
  • Kohēzijas spēks. Vielas daļiņas kopā satur dažādi starpmolekulārie (jeb kohēzijas) spēki, kas neļauj katrai pašai aiziet. Šie spēki ir spēcīgāki cietās vielās, mazāk šķidrumos un ļoti vāji gāzēs.
  • Iekšējā enerģija. Tā ir to daļiņu kopējās kinētiskās enerģijas summa, kas veido vielu, kopā ar potenciālā enerģija kas saistīti ar viņu mijiedarbību.

Specifiskas (vai sekundāras) uzvedības īpašības

Virsmas spraigums ir tas, kas ļauj kukaiņiem staigāt pa ūdeni.

Šīs īpašības, ko sauc arī par sekundārajām, ir raksturīgas šķidrumu fiziskajam uzvedības veidam:

  • Viskozitāte. Tas mēra šķidruma izturību pret deformācijām, stiepes spriegumiem un kustību. Viskozitāte reaģē uz faktu, ka šķidruma daļiņas ne visas pārvietojas ar tādu pašu ātrumu, kas rada sadursmes starp tām, kas aizkavē kustību.
  • Siltumvadītspēja. Apzīmē spēju siltuma pārvade šķidrumu, tas ir, daļiņu kinētiskās enerģijas pārnešana uz citām blakus esošām daļiņām, ar kurām tā saskaras.
  • Virsmas spraigums. Tas ir enerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai palielinātu šķidruma virsmu uz laukuma vienību, bet to var saprast kā pretestību, kas rodas šķidrumiem, īpaši šķidrumiem, palielinot to virsmu. Tas ļauj dažiem kukaiņiem "staigāt" pa ūdeni.
  • Saspiežamība. Tas ir apjoms, kādā šķidruma tilpumu var samazināt, pakļaujot to a Spiediens vai saspiešana.
  • Kapilaritāte. Saistīts ar šķidrumu virsmas spraigumu (un līdz ar to arī to kohēziju), tā ir šķidruma spēja virzīties uz augšu vai uz leju pa kapilāro cauruli, tas ir, cik daudz šķidrums “saslapina”. To var viegli redzēt, kad iemērcam sausas salvetes galu šķidrumā un novērojam, cik tālu uz papīra izplatās šķidruma traips pret gravitācijas spēks.
  • Difūzijas koeficients. Tas ir vieglums, ar kādu konkrēta izšķīdināta viela pārvietojas noteiktā šķīdinātājā atkarībā no izšķīdušās vielas lieluma un viskozitātes. šķīdinātājs, temperatūra maisījums un vielu īpašības.
!-- GDPR -->