Свойства жидкостей

Мы объясним свойства жидкостей, первичные или термодинамические свойства и вторичные или специфические поведенческие свойства
Жидкости имеют различную вязкость в зависимости от вещества

Каковы свойства жидкостей?

Жидкости – это непрерывные материальные среды, состоящие из веществ , в которых существует слабое притяжение между их частицами. Поэтому они изменяют форму без сил внутри них, которые стремятся восстановить их первоначальную конфигурацию (как в случае деформируемых твердых тел

Другим важным свойством жидкостей является вязкость , по которой их можно разделить на:

• Ньютоновские жидкости или жидкости с постоянной вязкостью.
• Неньютоновские жидкости, вязкость которых зависит от их температуры и приложенного к ним напряжения сдвига.
• Идеальные или сверхтекучие жидкости, которые демонстрируют явное отсутствие вязкости.

Напомним, что жидкостями считаются только жидкости газы. Мы часто говорим об ‘идеальных жидкостях’, потому что их легче изучать, и, хотя они не существуют в реальности, они являются отличным приближением. Твердые тела лишены элементарного свойства течь и поэтому склонны сохранять свою форму, поскольку притяжение между их частицами гораздо сильнее

Основные характеристики жидкостей

Жидкости, такие как воздух, принимают форму своего контейнера.

Жидкости обладают элементарными физическими характеристиками, которые определяют их и отличают от других форм материи , таких как:

• бесконечная деформируемость . Его молекулы совершают неограниченные движения, и между ними нет равновесного положения.
• Сжимаемость. Жидкости можно сжать до определенной степени, т.е. сделать так, чтобы они занимали объем меньше заданного. Газы более сжимаемы, чем жидкости.
• Вязкость. Это внутреннее напряжение жидкости, которое противодействует движению , т.е. сопротивление движению, оказываемое жидкостью, которое намного больше в жидкостях, чем в газах.
• Отсутствие памяти формы. Жидкости принимают форму контейнера, в котором они находятся, т.е. если их деформировать, они не возвращаются к своей первоначальной конфигурации, и поэтому не обладают упругостью

Термодинамические (или первичные) свойства

Плотность жидкости определяется как отношение ее массы к занимаемому объему.

Также называемые первичными свойствами, эти свойства относятся к энергетическим уровням в жидкостях

• Давление. Измеряемое в паскалях в Международной системе (СИ), давление – это проекция силы, которую жидкость оказывает перпендикулярно единице площади. Например: атмосферное давление или давление воды на дно океана.
• плотность. Скалярная величина, обычно измеряемая в килограммах на кубический метр или граммах на кубический сантиметр. Она измеряет количество вещества на данный объем вещества , не зависящее от размера и массы
• температура. Она связана с количеством внутренней энергии термодинамической системы (тела, жидкости и т.д.) и прямо пропорциональна средней кинетической энергии ее частиц. Температура может быть измерена путем регистрации тепла , которое система отдает термометру
• Энтальпия. Обозначается в физике буквой H и определяется как количество энергии, которым данная термодинамическая система обменивается с окружающей средой, либо теряя, либо приобретая тепло через различные механизмы, но при постоянном давлении.
• Энтропия. Обозначается буквой S и представляет собой степень беспорядка термодинамических систем, находящихся в равновесии, и описывает необратимый характер протекающих в них процессов. В изолированной системе энтропия никогда не может уменьшаться: она либо остается постоянной, либо увеличивается.
• Удельная теплота. Количество тепла, которое требуется одной единице вещества для повышения его температуры на одну единицу. В зависимости от используемых единиц и шкал для измерения температуры, единицей удельного тепла может быть, например, кал/град.°C или Дж/кг. К. Он обозначается буквой c.
• Удельный вес. Отношение веса количества вещества к его объему, измеренное в соответствии с Международной системой в Ньютонах на кубический метр (Н/м3).
• когезионная прочность. Частицы вещества удерживаются вместе различными межмолекулярными (или когезионными) силами, которые не позволяют каждой частице уйти самостоятельно. Эти силы наиболее сильны в твердых телах, менее сильны в жидкостях и очень слабы в газах.
• Внутренняя энергия. Это сумма полной кинетической энергии частиц, составляющих вещество, вместе с потенциальной энергией , связанной с их взаимодействием.

Специфические (или вторичные) поведенческие свойства

Поверхностное натяжение – это то, что позволяет насекомым ходить по воде.

Эти свойства, также называемые вторичными свойствами, характерны для физического режима поведения жидкостей:

• Вязкость. Это показатель устойчивости жидкости к деформации, растягивающим напряжениям и движению. Вязкость отражает тот факт, что частицы жидкости не все движутся с одинаковой скоростью, что приводит к столкновениям между ними, которые замедляют движение.
• Теплопроводность. Представляет собой теплопроводность способность жидкостей передавать кинетическую энергию частиц соседним частицам, с которыми они находятся в контакте.
• поверхностное натяжение. Количество энергии, необходимое для увеличения площади поверхности жидкости на единицу площади, но может пониматься как сопротивление жидкостей, особенно жидких, увеличению площади поверхности. Именно это позволяет некоторым насекомым ходить по воде.
• Сжимаемость. Степень, до которой объем жидкости может быть уменьшен путем воздействия на нее давления или сжатия.
• Капиллярность. Связано с поверхностным натяжением жидкостей (и, следовательно, их когезией), это способность жидкости двигаться вверх или вниз по капиллярной трубке, т.е. насколько жидкость влажная. Это можно легко увидеть, окунув кончик сухой салфетки в жидкость и наблюдая, как далеко вверх распространяется пятно жидкости по бумаге под действием силы тяжести
• коэффициент диффузии. Легкость, с которой конкретный растворитель перемещается в данном растворителе, в зависимости от размера растворителя, вязкости растворителя , температуры смеси и природы веществ.