7 CECH NAJWAŻNIEJSZYCH PŁYNÓW - NAUKA - 2025

Te właściwości cieczy pozwalają na zdefiniowanie struktury cząsteczkowej i fizyczne właściwości jednego ze stanów materii.

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.

Ciała stałe to substancje, które zachowują swój kształt, dzięki czemu można je łatwo zidentyfikować jako przedmioty. Gazy to substancje unoszące się w powietrzu i rozpraszane w nim, ale mogą zostać uwięzione w pojemnikach, takich jak bąbelki i balony.

Ciecze są w stanie stałym i gazowym. Generalnie, 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.

Główne cechy stanu ciekłego

1- Ściśliwość

Ograniczona przestrzeń między jego cząstkami sprawia, że ​​ciecze są substancją prawie nieściśliwą. Innymi słowy, naciskanie w celu wtłoczenia określonej ilości cieczy w przestrzeń, która jest zbyt mała w stosunku do 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.

2- Zmiany stanu

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 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 obniżenie temperatury gazu, aż stanie się cieczą, nazywa się kondensacją, a wystarczające podgrzanie substancji stałej może spowodować jej stopienie lub stopienie do stanu ciekłego. Ten proces nazywa się fuzją. Obieg wody doskonale wyjaśnia wszystkie te procesy zmian stanu.

3- Spójność

Jest to tendencja cząstek tego samego typu do przyciągania się. To międzycząsteczkowe przyciąganie w cieczach pozwala im poruszać się i płynąć, trzymając się 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 na boki, a zwłaszcza w kierunku wnętrza 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 wciągnięta przez grawitację, tworzą znajomy 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 powolnymi kroplami; przyciąganie międzycząsteczkowe utrzymuje je razem, aż staną się bardzo ciężkie, to znaczy, gdy ciężar przekroczy siłę kohezji cieczy, po prostu opada.

4- Napięcie powierzchniowe

Siła kohezji na powierzchni jest odpowiedzialna za tworzenie cienkiej warstwy cząstek o wiele bardziej przyciąganych do siebie niż do innych cząstek wokół nich, takich jak powietrze.

Cząsteczki cieczy 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 spójności i napięcie powierzchniowe różnią się w zależności od rodzaju cieczy i jej gęstości.

5- Przystąpienie

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 kohezji czystej cieczy.

6- Kapilarność

Siła adhezji jest odpowiedzialna za podnoszenie się i 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 w dół; zachowanie, które jest prawie wyjątkowe 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 przylegania do jego ścianek spowoduje, że płyn przedostanie się do wnętrza pojemnika niemal natychmiast, nawet wbrew sile grawitacji.

7- Lepkość

Jest to siła wewnętrzna lub odporność na odkształcenia, jakie stwarza ciecz, gdy przepływa swobodnie. Zależy to głównie od masy cząsteczek wewnętrznych i połączenia międzycząsteczkowego, które je przyciąga. Mówi się, że wolno płynące ciecze są bardziej lepkie niż łatwiejsze i szybciej płynące ciecze.

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.

Więcej faktów na temat płynów

Podobnie jak cząstki ciał stałych, ciecze podlegają ciągłemu przyciąganiu międzycząsteczkowym. Jednak w cieczach jest więcej przestrzeni między cząsteczkami, co pozwala im poruszać się i płynąć bez pozostawania w stałej pozycji.

To przyciąganie utrzymuje objętość cieczy na stałym poziomie, na tyle, aby cząsteczki były trzymane razem przez grawitację bez rozpraszania się w powietrzu, jak w przypadku gazów, ale nie na tyle, aby utrzymać ją w określonym kształcie, jak w przypadku gazów. skrzynia ciał stałych.

W ten sposób ciecz będzie próbowała płynąć i ślizgać się z wysokich poziomów, aby objąć najniższą część pojemnika, przyjmując w ten sposób kształt pojemnika, ale bez zmiany jego objętości. Powierzchnia cieczy jest zwykle płaska dzięki grawitacji, która naciska na cząsteczki.

Wszystkie te opisy wymienione 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 wypełnione wodą.

Ciekawostki o wodzie

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, normalny stan ciekły i gaz w postaci pary. Woda.

• Jest to niemetaliczna ciecz o największej sile kohezji.
• Jest to powszechnie stosowana ciecz o najwyższym napięciu powierzchniowym, z wyjątkiem rtęci.
• Większość ciał stałych rozszerza się, gdy się topią. Woda rozszerza się, gdy zamarza.
• Wiele ciał stałych jest gęstszych niż odpowiadające im stany ciekłe. Lód jest mniej gęsty niż woda, dlatego pływa.
• To doskonały rozpuszczalnik. Nazywa się to uniwersalnym rozpuszczalnikiem

Bibliografia

1. Mary Bagley (2014). Właściwości materii: ciecze. Nauka na żywo. Odzyskany z livescience.com.
2. Satya Shetty. Jakie właściwości ma płyn? Zachowaj artykuły. Odzyskany z preservearticles.com.
3. Uniwersytet Waterloo. Stan płynny. CAcT HomePage. Wydział Nauk. Odzyskany z uwaterloo.ca.
4. Michael Blaber (1996). Właściwości cieczy: lepkość i napięcie powierzchniowe - siły międzycząsteczkowe. Florida State Universit - Departament Nauk Biomedycznych. Odzyskany z mikeblaber.org.
5. Grupy Wydziału Edukacji Chemicznej. Właściwości płynów. Sieć badawcza Bodner. Purdue University - College of Science. Odzyskany z chemed.chem.purdue.edu.
6. Płynne podstawy. Andrew Rader Studios. Odzyskany z chem4kids.com.
7. Właściwości cieczy. Katedra Chemii i Biochemii. Uniwersytet Stanowy Florydy, Tallahassee. Odzyskany z chem.fsu.edu.
8. Encyklopedia przykładów (2017). Przykłady ciał stałych, cieczy i gazów. Odzyskany z examples.co.