Vloeistowwe en hul eienskappe. Die vloeibare toestand van materie

In die alledaagse lewe, is ons voortdurend gekonfronteer word met die drie fases van materie - vloeistof, gasagtige en solied. Oor wat vaste stowwe en gasse, ons het 'n redelik duidelike idee. Gas - 'n stel van molekules wat lukraak in alle rigtings beweeg. Alle vaste-toestand molekules in stand te hou die onderlinge reëling. Hulle maak net geringe fluktuasies.

Eienskappe van vloeibare stof

En wat is die vloeistowwe? Hul belangrikste kenmerk is dat, beset 'n intermediêre posisie tussen die kristalle en gasse, hulle die spesifieke eienskappe van hierdie twee lande te kombineer. Byvoorbeeld, vir vloeistowwe, sowel as om hard (kristallyne) liggame is geneig teenwoordigheid volume. Maar op dieselfde tyd, vloeistowwe, sowel as gasse wat die vorm van die vaartuig waarin hulle woon te neem. Baie van ons glo dat hulle nie hul eie vorms hê. Dit is egter nie. Die natuurlike vorm van enige vloeistof - bal. Swaartekrag normaalweg voorkom dit neem die vorm, daarom is dit in die vorm van 'n vloeistof of 'n vaartuig, of versprei op die oppervlak van 'n dun laag.

Volgens sy eienskappe van die vloeibare toestand van materie is besonder moeilik, as gevolg van sy intermediêre posisie. Dit begin bestudeer sedert die tyd van Archimedes (2200 jaar gelede). Maar analise van die gedrag van molekule van die vloeistof is nog steeds een van die moeilikste areas van toegepaste wetenskap. Wyd erken en volledige teorie van vloeistowwe is nog steeds daar. Maar iets oor hul gedrag kan ons baie beslis sê.

Die gedrag van molekule in die vloeistof

Liquid - iets wat kan vloei. Kort reeks orde is waargeneem in die reëling van sy deeltjies. Dit beteken dat die ligging van die bure langsaan, met betrekking tot enige deel bestel. Maar as dit beweeg weg van die ander, sy posisie met betrekking tot hulle raak al hoe minder bestel, en dan bevel en verdwyn. Vloeistof stof wat bestaan uit molekules wat meer vrylik veel beweeg as in vaste stowwe (soos in gasse - meer vrylik). Vir 'n geruime tyd, elkeen van hulle biesies in een rigting of die ander, sonder versuim uit sy bure. Maar die molekule van die vloeistof van tyd tot tyd kom uit die omgewing. Sy kry 'n nuwe, beweeg na 'n ander plek. Hier, weer, vir 'n geruime tyd maak dit so ossillasie beweging.

Ya. I. Frenkelya bydrae tot die studie van vloeistowwe

Ya. I. Frenkelyu, Sowjet-wetenskaplike, het 'n groot bydrae tot die ontwikkeling van 'n aantal kwessies wat handel oor die onderwerp van hoe vloeistowwe. Chemie sterk beweeg vorentoe te danke aan sy ontdekkings. Hy het geglo dat in vloeistowwe die termiese beweging het die volgende karakter. Op 'n sekere tyd elke molekule ossilleer oor sy ewewigsposisie. Maar verander sy haar van tyd tot tyd, beweeg 'n sprong na 'n nuwe posisie wat geskei word van die vorige een in die verte, is omtrent so groot soos die molekule self. Met ander woorde, die molekules binne die vloeistof beweeg, maar stadig. Deel van die tyd wat hulle bly oor sekere plekke. Vandaar hul beweging is iets soos 'n mengsel van 'n gas en het in 'n soliede liggaam bewegings. Skommelinge in die dieselfde plek na 'n tyd vervang deur 'n vrye oordrag van plek tot plek.

Die druk in die vloeistof

Sommige eienskappe van die vloeistof aan ons bekend te danke aan konstante interaksie met hulle. So, die ervaring van die alledaagse lewe, weet ons dat dit dien op die oppervlak van vaste stowwe, wat in aanraking kom met dit, met die bekende krag. Hulle staan bekend as die magte van vloeistof druk.

Byvoorbeeld, die opening van 'n gat met jou vinger en tap insluitende water, voel ons, as dit druk op die vinger. 'N Swemmer wat tot op groot dieptes duik, is geen toeval ervaar pyn in die ore. Dit is te wyte aan die feit dat die oordrom om kragte te druk. Water - 'n vloeistof stof, so dit het al van sy eienskappe. Met die oog op die temperatuur van water in die dieptes van die see te meet, moet jy gebruik 'n baie sterk termometers, sodat hulle die vloeistofdruk nie kan onderdruk.

Hierdie druk word veroorsaak deur kompressie, dit wil sê die verandering in volume van die vloeistof. Dit het met betrekking tot hierdie verandering in elastisiteit. Druk krag - dit is die elastiese krag. Daarom, as die vloeistof dade op die liggaam in kontak met dit, dan is dit saamgepers. Sedert die digtheid van die stof stygings in kompressie, kan dit aanvaar word dat die vloeistof met betrekking tot 'n verandering in digtheid het elastisiteit.

verdamping

Voort te gaan met die eienskappe van die vloeistof, voortgaan om verdamping. Naby die oppervlak, sowel as direk in die oppervlak laag kragte, aan die bestaan van hierdie laag te verseker. Hulle moenie toelaat dat die volume van vloeistof molekules in dit verlaat. Maar sommige van hulle as gevolg van termiese beweging ontwikkel 'n redelike groot spoed waarmee dit moontlik word om hierdie kragte te bowe te kom en laat die vloeistof. Ons noem hierdie verskynsel van verdamping. Dit kan waargeneem word by enige temperatuur lug, maar met 'n toename in die tempo van verdamping toeneem.

kondensasie

As die molekules verlaat die vloeistof uit die ruimte geleë naby die oppervlak, dan is almal van dit verwyder, uiteindelik verdamp. As ons verlaat het die molekule daarvan nie verwyder word, vorm hulle pare. Vasgevang in die streek, geleë naby die oppervlak van die vloeistof, is dampmolekule getrek in dit aantrekkingskragte. Hierdie proses staan bekend kondensasie.

Daarom, as die molekules nie verwyder word, die verdamping verminder met tyd. As die damp digtheid verder verhoog, is die situasie bereik waar die aantal molekules verlaat vir 'n sekere tyd die vloeistof sal gelyk wees aan die aantal molekules wat teruggestuur gedurende dieselfde tyd in dit wees. So daar is 'n toestand van dinamiese ewewig. Die stoom wat daarin vervat is, is versadig genoem. Sy druk en digtheid neem toe met toename in temperatuur. Hoe hoër dit is, hoe groter is die aantal molekules van die vloeistof is voldoende vir die verdamping energie en dus moet 'n hoër digtheid van pare het om in te haal met verdamping kan kondensasie.

kook

Wanneer in die verwarming proses vloeistowwe bereik dat temperatuur waarteen die versadigde damp dieselfde druk as die eksterne omgewing, is 'n balans tussen die versadigde stoom en die vloeistof. As vloeistof bykomende hoeveelheid hitte lig kom dadelik in stoom omskakeling ooreenstemmende massa van vloeistof. Hierdie proses staan bekend kook.

Kook is 'n intense verdamping van die vloeistof. Dit kom nie net uit die oppervlak, en het betrekking op die geheel van sy volume. Binne 'n vloeistof damp borrels verskyn. Ten einde om te gaan uit vloeistof te damp moet die molekules om energie aan te koop. Dit is nodig om die aantrekkingskragte wat hulle in 'n vloeistof gehou oorkom.

kookpunt

Kookpunt - is een waarin daar gelykheid van die twee druk - en die buitekant van die versadigde damp. Dit verhoog met toenemende druk en af met sy afname. As gevolg van die feit dat die hoogte van die vloeistof veranderinge druk kolom daarin kook plaasvind op verskillende vlakke by verskillende temperature. Net versadig stoom, bokant die vloeistof oppervlak in die kokende proses geleë, het 'n sekere temperatuur. Dit word bepaal net deur eksterne druk. Dit is dit, wat ons in gedagte hou wanneer ons praat oor die kookpunt. Dit verskil in verskillende vloeistowwe wat wyd gebruik word in die kuns, in die besonder deur distillasie van petroleum.

Latente hitte van verdamping - die hoeveelheid hitte benodig om 'n sekere bedrag van stoom isotermies vloeistof omskep wanneer eksterne druk is dieselfde as die versadigde dampdruk.

Eienskappe van vloeibare films

Ons weet almal oor hoe om die skuim te kry deur die ontbinding van seep in die water. Dit is niemand anders as die pluraliteit van borrels, wat beperk is tot 'n vloeistof bestaande uit 'n dun film. Maar, die vorming van die vloeistof skuim is ook beskikbaar en 'n aparte film. Sy eienskappe is baie interessant. Hierdie films kan baie dun wees: die dikte in die dunste deel van nie meer as 'n honderd duisendste van 'n millimeter. Maar soms is dit baie stabiel, ten spyte van hierdie. Seep film mag onderwerp word aan vervorming en rekbaarheid, kan daar deurgaan n stroom van water, terwyl dit nie te vernietig. Hoe kan ons so 'n stabiliteit te verduidelik? Om die film is daar, is dit nodig om 'n suiwer vloeistof daarin opgelos voeg. Maar nie almal nie, en diegene wat oppervlakspanning aansienlik verminder.

Liquid film in Nature en Tegnologie

Die aard van die kuns en ons teëkom hoofsaaklik nie met individuele films, maar met die skuim, wat is 'n versameling van hulle. Dit kan dikwels gesien word in die strome waar kalm water drop klein stroompie. Die vermoë van water om skuim in hierdie geval is gekoppel aan die teenwoordigheid van organiese materiaal, wat is geïsoleerde plantwortels. Hierdie voorbeeld van die vloeistof natuurlike skuim agent. En hoe is dit met tegnologie? Wanneer die bou van, byvoorbeeld, die gebruik van spesiale materiaal wat 'n sellulêre struktuur wat skuim lyk het. Hulle is maklik, goedkoop, sterk genoeg, swak geleiers van hitte en klanke. Vir hulle in 'n spesiale oplossing gevoeg word die bevordering van skuim agente.

gevolgtrekking

So weet ons wat stowwe vloeistof is, het hulle gevind dat die vloeistof is 'n toestand van materie intermediêre tussen die gasagtige en solied. Daarom is dit het eienskappe kenmerkend van beide. Vloeibare kristalle, wat nou algemeen gebruik word in die kuns en nywerheid (byvoorbeeld vloeibare kristal vertoon) is 'n treffende voorbeeld van hierdie toestand van materie. In hierdie gekombineerde eienskappe van vaste stowwe en vloeistowwe. Dit is moeilik om te dink wat die stof in vloeibare uitvind wetenskap toekoms. Dit is egter duidelik dat in hierdie staat van materie het 'n groot potensiaal wat gebruik kan word vir die voordeel van die mensdom.

Van besondere belang is vir die oorweging van fisiese en chemiese prosesse wat in die vloeibare toestand, te danke aan die feit dat die mens 90% water, wat is die mees algemene vloeistof op aarde. Dit is in hierdie plek terug al die belangrike prosesse in die plant en in die diereryk. Daarom, vir almal van ons om werklik bestudeer die vloeibare toestand van materie.