Zdieľam:
7 charakteristík najdôležitejších kvapalín
vlastnosti kvapalín slúžia na definovanie molekulárnej štruktúry a fyzikálnych vlastností jedného zo stavov hmoty.
Najviac študované sú stlačiteľnosť, povrchové napätie, súdržnosť, adhézia, viskozita, bod tuhnutia a odparovanie.
Kvapalina je jedným z troch stavov agregácie hmoty, ostatné dva sú tuhé a plynné. Existuje štvrtý stav hmoty, plazmy, ale vyskytuje sa len v podmienkach extrémneho tlaku a teploty.
Pevné látky sú látky, ktoré si zachovávajú svoj tvar, s ktorým sa dajú ľahko identifikovať ako objekty. Plyny sú látky, ktoré plávajú vo vzduchu a rozptyľujú sa v ňom, ale môžu byť zachytené v nádobách, ako sú bubliny a balóny.
Kvapaliny sú uprostred tuhého stavu a plynného stavu. Všeobecne, zmenou teploty a / alebo tlaku je možné prejsť kvapalinu do ktoréhokoľvek z ďalších dvoch stavov.
Na našej planéte je prítomné veľké množstvo tekutých látok. Medzi ne patria olejové kvapaliny, organické a anorganické kvapaliny, plasty a kovy, ako napríklad ortuť. Ak máte typy molekúl rôznych materiálov rozpustených v kvapaline, nazýva sa roztok, ako je med, telesné tekutiny, alkohol a fyziologický roztok..
Hlavné charakteristiky kvapalného stavu
1. Stlačiteľnosť
Obmedzený priestor medzi jeho časticami robí kvapaliny takmer nestlačiteľnou látkou. To znamená, že stlačenie na stlačenie určitého množstva kvapaliny vo veľmi malom priestore na jej objem je veľmi ťažké.
Mnohé tlmiče nárazov pre osobné alebo veľké nákladné vozidlá používajú tlakové kvapaliny, ako napríklad oleje, v utesnených rúrkach. To pomáha absorbovať a pôsobiť proti neustálemu zhonu vyvíjanému dráhou na kolesách, pričom sa snaží o najmenší prenos pohybu na konštrukciu vozidla..
2- Zmeny stavu
Vystavenie kvapaliny pri vysokých teplotách by sa odparilo. Tento kritický bod sa nazýva bod varu a líši sa v závislosti od látky. Teplo zvyšuje separáciu medzi molekulami kvapaliny, kým nie sú dostatočne oddelené, aby sa dispergovali ako plyn.
Príklady: voda sa odparuje pri 100 ° C, mlieko pri 100,17 ° C, alkohol pri 78 ° C a ortuť pri 357 ° C.
V opačnom prípade by vystavenie kvapaliny pri veľmi nízkych teplotách spevnilo. Toto sa nazýva bod tuhnutia a bude tiež závisieť od hustoty každej látky. Zima spomaľuje pohyb atómov tým, že zvyšuje ich intermolekulárnu príťažlivosť tak, že stvrdne do tuhého stavu.
Príklady: voda mrzne pri 0 ° C, mlieko medzi -0,513 ° C a -0,565 ° C, alkohol pri -114 ° C a ortuť pri -39 ° C.
Treba poznamenať, že zníženie teploty plynu až do premeny na kvapalinu sa nazýva kondenzácia a zahriatie pevnej látky by mohlo roztaviť alebo roztaviť do kvapalného stavu. Tento proces sa nazýva fúzia. Cyklus vody dokonale vysvetľuje všetky tieto procesy zmeny stavu.
3 - Súdržnosť
Je to tendencia rovnakého typu častíc priťahovať sa. Táto intermolekulárna príťažlivosť v kvapalinách im umožňuje pohybovať sa a prúdiť, držať pohromade, kým nenájdu spôsob, ako maximalizovať túto príťažlivú silu..
Súdržnosť znamená doslovne „vzájomné spojenie“. Pod povrchom kvapaliny je kohézna sila medzi molekulami rovnaká vo všetkých smeroch. Avšak na povrchu molekuly majú túto silu príťažlivosti len smerom k stranám a najmä smerom k vnútrajšku tela kvapaliny.
Táto vlastnosť je zodpovedná za tekutiny tvoriace sféry, čo je forma, ktorá má menšiu povrchovú plochu, aby sa maximalizovala intermolekulárna príťažlivosť.
Za podmienok nulovej gravitácie by kvapalina zostala plávajúca v guličke, ale keď je guľa priťahovaná gravitáciou, vytvoria známy tvar kvapky v snahe zostať uviaznutý.
Účinok tejto vlastnosti je možné oceniť kvapkami na plochých povrchoch; jeho častice nie sú rozptýlené silou súdržnosti. Aj v uzavretých vodovodných batériách s pomalými kvapkami; intermolekulárna príťažlivosť ich drží spolu, kým sa nestanú veľmi ťažkými, to znamená, keď hmotnosť presiahne kohéznu silu kvapaliny, jednoducho klesne.
4 Povrchové napätie
Sila súdržnosti na povrchu je zodpovedná za vytvorenie tenkej vrstvy častíc, ktorá je viac priťahovaná k sebe, než s rôznymi časticami okolo nich, ako je vzduch..
Molekuly kvapaliny sa budú vždy snažiť minimalizovať povrchovú plochu tým, že sa pritiahnu do vnútra, čím sa vytvorí pocit, že majú ochrannú pokožku.
Aj keď táto atrakcia nie je narušená, povrch môže byť neuveriteľne silný. Toto povrchové napätie umožňuje v prípade vody, aby určitý hmyz skĺzol a zostal na kvapaline bez potopenia.
Ak chcete narušiť príťažlivosť povrchových molekúl tak málo, ako je to len možné, je možné udržiavať ploché pevné predmety na kvapaline. Dosiahne sa tým rozložením hmotnosti na dĺžku a šírku predmetu tak, aby sa neprekročila kohézna sila.
Sila súdržnosti a povrchového napätia sa líši v závislosti od typu kvapaliny a jej hustoty.
5- Adhézia
Je to sila príťažlivosti medzi rôznymi typmi častíc; ako už názov napovedá, doslovne to znamená „konanie na dodržiavanie“. V tomto prípade sú na stenách kontajnerov obvykle prítomné nádoby s tekutinami a v oblastiach, cez ktoré prúdia..
Táto vlastnosť je zodpovedná za mokré pevné látky. Vyskytuje sa vtedy, keď adhézna sila medzi molekulami kvapaliny a pevnou látkou je väčšia ako medzimolekulová kohézna sila kvapaliny čistá..
6- Capillarity
Adhézna sila je zodpovedná za kvapaliny stúpajúce alebo klesajúce fyzickou interakciou s pevnou látkou. Toto kapilárne pôsobenie môže byť preukázané na pevných stenách nádob, pretože kvapalina má tendenciu tvoriť krivku nazývanú meniskus.
Väčšia adhézna sila a menšia súdržnosť, meniskus je konkávny a inak je meniskus konvexný. Voda bude vždy zakrivená smerom nahor, kde sa dostane do kontaktu so stenou a ortuť sa bude krútiť smerom nadol; správanie, ktoré je v tomto materiáli takmer jedinečné.
Táto vlastnosť vysvetľuje, prečo mnoho tekutín stúpa, keď vzájomne pôsobia s veľmi úzkymi dutými predmetmi, ako sú cigarety alebo rúry. Čím užší je priemer valca, pevnosť adhézie na jeho steny spôsobí, že kvapalina vstúpi takmer okamžite do nádoby, a to aj proti gravitačnej sile..
7- Viskozita
Je to vnútorná sila alebo odpor voči deformácii, ktorý ponúka tekutinu, keď voľne tečie. Záleží hlavne na hmotnosti vnútorných molekúl a medzimolekulovom spojení, ktoré ich láka. Tekutiny, ktoré prúdia pomalšie, sú viskóznejšie ako kvapaliny, ktoré prúdia ľahšie a rýchlejšie.
Napríklad: motorový olej je viskóznejší ako benzín, med je viskóznejší ako voda a javorový sirup je viskóznejší ako rastlinný olej.
Aby tekutina mohla prúdiť, potrebuje aplikáciu sily; napríklad gravitácia. Viskozita látok však môže byť znížená použitím tepla na ne. Zvýšenie teploty spôsobuje, že častice sa pohybujú rýchlejšie, čo umožňuje ľahšie prúdenie kvapaliny.
Viac informácií o kvapalinách
Rovnako ako v časticiach tuhých látok, aj tuhé častice kvapalín podliehajú trvalej intermolekulovej príťažlivosti. Avšak v kvapalinách je medzi molekulami viac priestoru, čo umožňuje pohyb a prúdenie bez toho, aby ste zostali v pevnej polohe.
Táto príťažlivosť udržuje objem kvapaliny konštantný, dosť na udržanie molekúl viazaných pôsobením gravitácie bez dispergovania vo vzduchu ako v prípade plynov, ale nie dosť na to, aby ho udržali v definovanej forme ako v v prípade pevných látok.
Týmto spôsobom sa kvapalina bude snažiť prúdiť a kĺzať z vysokých úrovní, až kým nedosiahne najnižšiu časť kontajnera, čím sa získa jeho tvar, ale bez zmeny objemu. Povrch kvapalín je zvyčajne plochý vďaka gravitácii, ktorá tlačí molekuly.
Všetky vyššie uvedené opisy sú prítomné v každodennom živote vždy, keď sú naplnené skúmavkami na vodu, taniere, šálky, poháre, fľaše, vázy, nádrže na ryby, nádrže, studne, akvária, potrubné systémy, rieky, jazerá a priehrady..
Zaujímavé fakty o vode
Voda je najbežnejšou a najpočetnejšou tekutinou na Zemi a je jednou z mála látok, ktoré sa nachádzajú v ktoromkoľvek z troch stavov: tuhá látka vo forme ľadu, jej normálny kvapalný stav a plynný vo forme pár. voda.
- Je to nekovová kvapalina s najsilnejšou súdržnosťou.
- Je to bežná kvapalina s vyšším povrchovým napätím okrem ortuti.
- Väčšina tuhých látok expanduje po roztavení. Voda sa pri zamrznutí rozširuje.
- Mnohé pevné látky sú hustejšie ako ich zodpovedajúce kvapalné stavy. Ľad je menej hustý ako voda, preto sa vznáša.
- Je to vynikajúce rozpúšťadlo. Nazýva sa univerzálnym rozpúšťadlom
referencie
- Mary Bagley (2014). Vlastnosti hmoty: Tekutiny. Živá veda Získané zo lifecience.com.
- Satya Shetty. Aké sú vlastnosti kvapaliny? Zachovať články. Získané z.
- Univerzita vo Waterloo. Tekutý stav. CAcT HomePage. Prírodovedecká fakulta Získané z uwaterloo.ca.
- Michael Blaber (1996). Vlastnosti kvapalín: viskozita a povrchové napätie - medzimolekulové sily. Florida State University - odbor biomedicínskych vied. Získané z mikeblaber.org.
- Skupiny divízie chemického vzdelávania. Prísady tekutín. Bodner výskumný web. Purdue University - vysoká škola vedy. Zdroj: chemed.chem.purdue.edu.
- Kvapalné základy Štúdiá Andrew Rader. Zdroj: chem4kids.com.
- Vlastnosti kvapalín. Katedra chémie a biochémie. Florida State University, Tallahassee. Zdroj: chem.fsu.edu.
- Encyklopédia príkladov (2017). Príklady pevných látok, kvapalín a plynných látok. Obnovené z príkladov.co.