Zat cair Cairan, berbentuk wadah tempat zat tersebut berada. Molekul terletak tepat bersebelahan. Cairan dalam kondisi tanpa bobot akan berbentuk tetesan bulat.

Air adalah satu-satunya zat yang terdapat di Bumi dalam ketiga keadaan agregasi Uap air merupakan bagian dari atmosfer Es padat dapat dilihat dalam bentuk kepingan salju, dalam bentuk embun beku, dalam bentuk es Lautan Dunia, permukaan air tanah dan air tanah terisi air cair

Air dalam Tubuh Manusia Tanpa air, seseorang hanya dapat hidup 3 hari. 82% Kadar air dalam tubuh 79% 75% 72% 70% orang dewasa: 77% 99% 92% tsy we gkle eirdts seshie and chk po y n o in spo u n s po u n n n o n s p o u n n o n n o u n n o u n s n o u n s n on d n o m o n g zg 46%

Siklus air di alam Ini adalah mekanisme yang diatur dengan baik yang terus-menerus “memompa” air dari laut ke benua dan sebaliknya, sementara air dimurnikan. 453.000 km 3 air menguap setiap tahun dari permukaan Samudra Dunia, dan curah hujan yang jatuh di bumi adalah 525.000 km 3. Kelebihan tersebut terjadi karena penguapan air dari permukaan air lain dan transpirasi uap air oleh tumbuhan.

Kandungan air di alam Air merupakan zat yang paling umum. Cadangan Air Bumi di Bumi 1 juta 454 ribu m 3, dimana 2,8% merupakan air tawar, 0,3% tersedia untuk digunakan. Volume air: di Samudra Dunia 1345 juta km 3. di permukaan bumi 1,39 x 1018 ton, di atmosfer 1,3 x 1013 ton.

Konsumsi air Konsumsi air untuk produksi: 1 ton serat kimia 2000 m 3 1 ton kertas 900 m 3 1 ton baja 120 m 3 1 ton beras 4000 m 3 Dengan limbah tersebut, persediaan air mau tidak mau akan habis. Saat ini, 60% dari seluruh permukaan bumi ditempati oleh daerah-daerah yang kekurangan atau kekurangan air bersih.

Konsumsi Air Kebutuhan air minum penduduk kota besar adalah sekitar 8 liter per hari, dan 175 liter air dikonsumsi setiap hari untuk semua bidang kehidupan. memasak menyiram tanaman mencuci piring laundry mencuci saluran toilet 5% 7% 9% 14% 29% 4 0%

Kesadahan air merupakan kandungan ion kalsium dan magnesium dalam air. Kekurangan air sadah: § Sabun tidak berbusa § Saat mencuci pakaian, konsumsi bedak meningkat § Rambut pecah-pecah § Daging dan sereal kurang matang. 2RCOO + Ca 2+ → (RCOO)2 Ca ↓

Zat kristal Padatan sejati adalah kristal, salah satu ciri khasnya adalah ketepatan penampilannya.

Zat kristal Sifat umum : § Pelestarian bentuk dan volume. § Adanya titik leleh yang konstan. § Struktur internal yang teratur. Baja Cair Druse Morion

ZAT hanya dari kr ionik bukan logam. desember (Si. O 2; Si. O 2 n. H 2 O) Atom cr. desember molekul non-logam cr. desember (B, C, Si, Ge, As, Se, Te) Atom sederhana cr. desember molekul logam cr. desember logam cr. desember Zat kristal adalah logam kompleks + nonlogam

Zat kristal aluminium § § § kelenturan plastisitas konduktivitas listrik konduktivitas termal kilau logam ZAT DENGAN KISI KRISTAL LOGAM

Zat kristal sulfur naftalena § § § gula kekerasan rendah titik leleh rendah volatilitas ZAT DENGAN Kisi KRISTAL MOLEKULER

Zat kristal C intan Si. O 2 batu kristal § § padat tahan api kuat praktis tidak larut ZAT DENGAN Kisi KRISTAL ATOM

Zat Kristal Polimorfisme adalah adanya struktur kristal yang berbeda dalam suatu zat. Skema struktur berbagai modifikasi karbon: a: intan; b: grafit; c: lonsdaleit; d: fullerene - buckyball C 60; e: fullerena C 540; f: fullerene C 70 g: karbon amorf, ; h: tabung nano karbon

Zat kristal Anisotropi (dari bahasa Yunani lainnya ἄνισος - tidak sama dan τρόπος - arah) adalah ketergantungan sifat fisik pada arah di dalam kristal. mika olahan Anisotropi lebih terasa pada kristal tunggal.

Zat Kristal Polikristal adalah benda padat yang terdiri dari sejumlah besar kristal kecil. Ya. O 2 batu kristal (kuarsa) batu kecubung (kuarsa) Isotropia (dari bahasa Yunani lainnya ί σος "sama, identik, serupa" + τρόπος "putaran; karakter") - kesamaan sifat fisik ke segala arah.

Zat kristal asam askorbat dan sukrosa vitamin A paduan titanium dan aluminium baja damask Foto diambil menggunakan mikroskop elektron dan nanoteknologi.

Zat Kristal MEGA KRISTAL Selenite adalah sejenis gipsum. Kristal ini adalah yang terbesar di dunia. Yang terbesar panjangnya mencapai 15 m dan berat 50-60 ton.

Periksa dirimu sendiri! Bola yang dibuat dari kristal tunggal, ketika dipanaskan, tidak hanya dapat mengubah volumenya, tetapi juga bentuknya. Mengapa? Jawaban: Karena anisotropi, kristal memuai secara tidak merata saat dipanaskan.

Periksa dirimu sendiri! “Salju berderit di bawah kaki - itu berarti embun beku semakin kuat,” sering Anda berkata. Mengapa salju berderit di bawah kaki? Jawaban: Dalam cuaca beku yang parah, kepingan salju karena beban kaki tidak meleleh, tetapi pecah. Setiap kepingan salju mengeluarkan suara yang sangat samar dan hampir tidak terlihat. Namun jika kita menginjak ribuan kepingan salju sekaligus, maka suara yang nyaris tak terdengar itu menyatu menjadi derit yang keras.

Periksa dirimu sendiri! Mengapa pola muncul pada permukaan besi galvanis seiring berjalannya waktu? Menjawab: Pola muncul karena kristalisasi seng.

Zat amorf (dari bahasa Yunani amorphos - tak berbentuk, a - partikel negatif dan morphe - bentuk) - secara eksternal dapat berbentuk padat, tetapi berdasarkan strukturnya dapat dikaitkan dengan cairan.

Zat amorf § Molekul dalam benda amorf tersusun secara acak. § Tidak ada titik leleh yang konstan, ketika suhu naik, mereka melunak. § Pada suhu rendah mereka berperilaku seperti benda kristal, dan pada suhu tinggi mereka berperilaku seperti cairan. struktur kristal struktur amorf

Zat amorf Transisi benda amorf menjadi belerang kristal belerang kristal plastik Keadaan zat amorf tidak stabil, dan cepat atau lambat zat tersebut berpindah dari keadaan tersebut ke keadaan kristal.

Zat Amorf Peralihan benda amorf menjadi benda kristal permen karet baru permen karet bekas Waktu peralihan dari keadaan amorf ke keadaan kristal bisa berbeda-beda. Untuk beberapa zat, dibutuhkan waktu beberapa tahun.

Zat amorf Transisi benda amorf menjadi kristal = Madu padat yang dipadatkan dimaniskan dengan cara yang sama seperti karamel vitreous yang dimaniskan selama penyimpanan jangka panjang.

Polimer Polimer adalah senyawa dengan berat molekul tinggi yang molekulnya terdiri dari sejumlah besar unit identik atau berbeda yang berulang secara teratur dan tidak teratur. polivinil klorida

polimer Tergantung pada struktur makromolekul, polimer linier, bercabang (atau dicangkok) dan spasial dibedakan. struktur spasial struktur linier struktur bercabang

Polimer Polimer Kristal Amorf (luas kristal kurang dari 25%) (luas kristal lebih dari 75%) Amorf-kristal (luas kristal 25 -75%)

polimer POLIMER STRUKTUR AMORPHOUS: dengan susunan makromolekul yang saling acak; § mempunyai sifat fisis dan mekanik yang sama ke segala arah; § ditandai dengan penyusutan pengecoran yang rendah, transparansi (sebagai aturan), ketahanan kimia sedang dan ketahanan aus serta gesekan permukaan yang tinggi; § Polimer industri yang paling umum adalah amorf; § memiliki struktur molekul CABANG.

polimer POLIMER STRUKTUR KRISTAL: memiliki susunan makromolekul yang teratur, kepadatan pengepakannya; § telah meningkatkan ketahanan panas, kekuatan tinggi, kekakuan dan kepadatan, elastisitas rendah; § mampu mengalami deformasi, memiliki gesekan permukaan yang rendah, peningkatan ketahanan kimia dan penyusutan yang tinggi; § memiliki struktur molekul LINEAR.

polimer LDPE POLYETHYLENE Polietilen densitas rendah, yang rantai utamanya memiliki banyak cabang, dapat mengandung hingga 70% fase amorf.

polimer AMORPHOUSITY adalah kualitas polimer yang berharga, karena menentukan sifat teknologi seperti termoplastisitas. Karena sifatnya yang amorf, polimer dapat ditarik menjadi benang tertipis, diubah menjadi film transparan, atau dibentuk dari benang tersebut menjadi produk dengan bentuk paling rumit.

Padat /kesimpulan/ “Tidak ada yang mutlak di dunia ini, kecuali ada atau tidak ada. Segala sesuatu yang lain dapat diperhitungkan dan relatif.” Claude Adrian Helvetius

glosarium 1. Padatan adalah zat kristal, salah satu ciri khasnya adalah keteraturan kemunculannya. 2. Benda amorf - benda yang secara lahiriah padat, tetapi berdasarkan strukturnya dapat diklasifikasikan sebagai cairan. 3. Kristal tunggal – kristal tunggal. 4. Polikristal adalah benda padat yang terdiri dari sejumlah besar kristal kecil. 5. Polimer adalah senyawa dengan berat molekul tinggi, yang molekul-molekulnya terdiri dari sejumlah besar unit identik atau berbeda yang berulang secara teratur dan tidak teratur. 6. Amorf - polimer dengan luas kristal kurang dari 25%. 7. Kristal - polimer dengan luas kristal lebih dari 75%. 8. Amorf-kristal - polimer yang memiliki 25 -75% luas kristal. 9. Termoplastisitas - sifat polimer untuk mengeras dan melunak secara reversibel. 10. Anisotropi adalah ketergantungan sifat fisik pada arah di dalam kristal. 11. Isotropi - sifat fisik yang sama ke segala arah.

Seperti yang Anda ketahui, suatu zat dalam keadaan cair mempertahankan volumenya, tetapi mengambil bentuk wadah tempatnya berada. Mari kita cari tahu bagaimana teori kinetik molekuler menjelaskan hal ini.

Kekekalan volume suatu zat cair membuktikan adanya gaya tarik menarik antar molekul-molekulnya. Oleh karena itu, jarak antar molekul cairan harus lebih kecil dari jari-jari kerja molekul. Jadi, jika lingkup aksi molekul digambarkan di sekitar molekul cair, maka di dalam lingkup ini akan terdapat pusat dari banyak molekul lain yang akan berinteraksi dengan molekul kita.

Gaya interaksi ini menjaga molekul cairan tetap berada di dekat posisi kesetimbangan sementaranya selama kira-kira 10 -12 -10 -10 s, setelah itu molekul tersebut melompat ke posisi kesetimbangan sementara yang baru kira-kira pada jarak diameternya. Di antara lompatan, molekul cairan berosilasi di sekitar posisi kesetimbangan sementara. Waktu antara dua lompatan suatu molekul dari satu posisi ke posisi lain disebut waktu kehidupan menetap. Kali ini tergantung pada jenis cairan dan suhu. Ketika cairan dipanaskan, waktu rata-rata masa hidup molekul berkurang.

Selama masa kehidupan menetap (sekitar 10 -11 detik), sebagian besar molekul cairan berada pada posisi setimbangnya, dan hanya sebagian kecil dari molekul tersebut yang memiliki waktu untuk berpindah ke posisi setimbang baru selama waktu tersebut. Untuk waktu yang lebih lama, sebagian besar molekul cairan akan memiliki waktu untuk mengubah lokasinya. Oleh karena itu, zat cair memiliki fluiditas dan berbentuk wadah di mana ia berada.

Karena molekul-molekul zat cair berada berdekatan satu sama lain, kemudian, setelah menerima energi kinetik yang cukup besar, meskipun mereka dapat mengatasi gaya tarik-menarik tetangga terdekatnya dan meninggalkan lingkup aksinya, mereka akan jatuh ke dalam lingkup aksi molekul lain dan menemukan diri mereka dalam lingkungan sementara yang baru. posisi keseimbangan. Hanya molekul yang terletak di permukaan bebas cairan yang dapat terbang keluar dari cairan, yang menjelaskan proses penguapannya.

Jadi, jika volume yang sangat kecil diisolasi dalam suatu cairan, maka selama kehidupan menetap di dalamnya terdapat susunan molekul yang teratur, mirip dengan susunannya dalam kisi kristal suatu benda padat. Kemudian ia hancur, namun muncul di tempat lain. Jadi, seluruh ruang yang ditempati oleh cairan, seolah-olah, terdiri dari banyak inti kristal, yang, bagaimanapun, tidak stabil, yaitu hancur di beberapa tempat, tetapi muncul kembali di tempat lain.

Jadi, dalam cairan bervolume kecil, susunan molekul-molekulnya diamati secara teratur, dan dalam volume besar menjadi kacau. Dalam hal ini, kata mereka dalam zat cair terdapat keteraturan jangka pendek dalam susunan molekulnya dan tidak ada keteraturan jangka panjang. Cairan jenis ini disebut kuasikristalin(seperti kristal). Kami mencatat bahwa dengan pemanasan yang cukup kuat, waktu hidup menjadi sangat singkat, dan tatanan jangka pendek dalam cairan praktis menghilang.

Cairan dapat menunjukkan sifat mekanik benda padat. Jika waktu kerja gaya pada zat cair pendek, maka zat cair tersebut mempunyai sifat elastis. Misalnya, ketika sebuah tongkat dipukul dengan tajam ke permukaan air, tongkat tersebut dapat terlepas dari tangan atau patah; Sebuah batu dapat dilempar sedemikian rupa sehingga ketika menyentuh permukaan air, batu tersebut memantul, dan baru setelah beberapa kali melompat barulah batu tersebut tenggelam ke dalam air. Jika waktu pemaparan terhadap cairan lama, maka alih-alih elastisitas, ketidakstabilan cairan. Misalnya tangan mudah menembus air.

Ketika suatu gaya diterapkan pada pancaran cairan untuk waktu yang singkat, cairan tersebut akan menemukan kerapuhan. Kekuatan tarik suatu zat cair, meskipun lebih kecil dari pada padatan, besarnya tidak kalah dengan zat tersebut. Untuk air adalah 2,5 * 10 7 Pa. Kompresibilitas cairan juga sangat kecil, meskipun lebih besar dibandingkan zat yang sama dalam wujud padat. Misalnya, ketika tekanan meningkat sebesar 1 atm, volume air berkurang sebesar 50 ppm.

Pecahnya bagian dalam suatu zat cair yang tidak terdapat zat asing, misalnya udara, hanya dapat diperoleh bila terjadi benturan yang kuat pada zat cair, misalnya bila baling-baling berputar di dalam air, bila gelombang ultrasonik merambat di dalam zat cair. Kekosongan seperti itu di dalam cairan tidak dapat bertahan lama dan tiba-tiba runtuh, yaitu menghilang. Fenomena ini disebut kavitasi(dari bahasa Yunani "kavitas" - rongga). Hal ini menyebabkan keausan baling-baling yang cepat.

Jadi, zat cair mempunyai banyak kesamaan sifat dengan sifat benda padat. Namun, semakin tinggi suhu suatu cairan, sifat-sifatnya semakin mendekati sifat-sifat gas padat dan semakin berbeda dengan sifat-sifat padatan. Ini berarti bahwa wujud cair adalah perantara antara wujud materi padat dan gas.

Kami juga mencatat bahwa selama transisi suatu zat dari wujud padat ke cair, terjadi perubahan sifat yang tidak terlalu tajam dibandingkan selama transisi dari cair ke gas. Artinya, secara umum, sifat-sifat wujud zat cair lebih mirip dengan sifat-sifat wujud padat daripada sifat-sifat wujud gas.

Sifat utama zat cair, yang membedakannya dari keadaan agregasi lainnya, adalah kemampuannya untuk mengubah bentuknya tanpa batas waktu di bawah pengaruh tekanan mekanis tangensial, bahkan dalam jumlah kecil, sambil mempertahankan volume secara praktis. Suatu zat dalam keadaan cair ada dalam kisaran suhu tertentu, di bawahnya ia berubah menjadi keadaan padat (kristalisasi atau transformasi menjadi keadaan amorf padat - kaca), di atas - menjadi gas (terjadi penguapan). Batas interval ini bergantung pada tekanan.

3.1 Sifat fisik zat cair:

ü Ketidakstabilan(Sifat utama. Tidak seperti padatan plastik, cairan tidak memiliki kekuatan luluh: cukup menerapkan gaya eksternal yang kecil agar cairan dapat mengalir.

ü Pelestarian volume. Salah satu sifat khas zat cair adalah ia mempunyai volume tertentu (dalam kondisi luar yang konstan). Cairan sangat sulit untuk dikompres secara mekanis karena, tidak seperti gas, hanya terdapat sedikit ruang kosong di antara molekul-molekulnya. Cairan biasanya bertambah volumenya (mengembang) saat dipanaskan dan mengecil volumenya (berkontraksi) saat didinginkan.

ü Viskositas. Selain itu, cairan (seperti gas) dicirikan oleh viskositas. Hal ini didefinisikan sebagai kemampuan untuk menahan pergerakan salah satu bagian relatif terhadap yang lain - yaitu, sebagai gesekan internal.Ketika lapisan cairan yang berdekatan bergerak relatif satu sama lain, tumbukan molekul pasti terjadi selain yang disebabkan olehnya. untuk gerakan termal. Cairan di dalam bejana, yang digerakkan dan dibiarkan, lambat laun akan berhenti, tetapi suhunya akan naik.

ü Formasi Permukaan Bebas dan Tegangan Permukaan.Karena kekekalan volume, zat cair mampu membentuk permukaan bebas. Permukaan seperti itu adalah permukaan pemisahan fase suatu zat: di satu sisi ada fase cair, di sisi lain - fase gas (uap). Jika fase cair dan gas dari zat yang sama bersentuhan, timbul gaya yang cenderung mengurangi luas antarmuka - gaya tegangan permukaan. Antarmuka berperilaku seperti membran elastis yang cenderung menyusut.

ü Penguapan dan kondensasi

ü Mendidih

ü mengompol- fenomena permukaan yang terjadi ketika cairan bersentuhan dengan permukaan padat dengan adanya uap, yaitu pada antarmuka tiga fase.

ü Ketercampuran- kemampuan cairan untuk larut satu sama lain. Contoh zat cair yang dapat larut: air dan etil alkohol, contoh zat cair yang tidak dapat bercampur: air dan minyak cair.

ü Difusi. Ketika dua cairan yang dapat bercampur berada di dalam bejana, molekul-molekulnya, sebagai akibat dari gerakan termal, secara bertahap mulai melewati antarmuka, dan dengan demikian cairan tersebut secara bertahap bercampur. Fenomena ini disebut difusi (juga terjadi pada zat dalam keadaan agregasi lain).

ü Terlalu panas dan hipotermia. Suatu zat cair dapat dipanaskan diatas titik didihnya sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pendidihan. Hal ini memerlukan pemanasan yang seragam, tanpa perbedaan suhu yang signifikan dalam volume dan tanpa pengaruh mekanis seperti getaran. Jika sesuatu dimasukkan ke dalam cairan yang sangat panas, maka cairan itu akan langsung mendidih. Air super panas mudah diperoleh dalam oven microwave.Subcooling adalah pendinginan cairan di bawah titik beku tanpa berubah menjadi bentuk agregasi padat.

1. Keadaan zat cair dan sifat-sifatnya.

2.1 Hukum Bernoulli.

2.2 hukum Pascal.

2.3 Aliran zat cair laminar.

2.4 Hukum Poisel.

2.5 Aliran zat cair yang turbulen.

3.1 Mengukur viskositas suatu cairan.

3.2 Pengukuran volume dan aliran cairan

1. Keadaan zat cair dan sifat-sifatnya.

Cairan menempati posisi perantara antara zat gas dan padat. Pada suhu mendekati titik didih, sifat cairan mendekati sifat gas; pada suhu yang mendekati titik leleh, sifat-sifat zat cair mendekati sifat padatan. Jika zat padat dicirikan oleh susunan partikel yang ketat, memanjang pada jarak hingga ratusan ribu jari-jari antar atom atau antarmolekul, maka dalam zat cair biasanya terdapat tidak lebih dari beberapa puluh partikel terurut - hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa keteraturan antar partikel di berbagai tempat zat cair juga cepat muncul. , serta kembali "diolesi" oleh getaran termal partikel. Pada saat yang sama, kerapatan pengepakan total partikel-partikel zat cair sedikit berbeda dari zat padat - oleh karena itu, kerapatannya mendekati kerapatan padatan, dan kompresibilitasnya sangat rendah. Misalnya, untuk mengurangi volume yang ditempati air cair sebesar 1%, diperlukan tekanan sebesar ~ 200 atm, sedangkan penurunan volume gas yang sama memerlukan tekanan sekitar 0,01 atm. Oleh karena itu, kompresibilitas zat cair kira-kira 200: 0,01 = 20.000 kali lebih kecil dibandingkan kompresibilitas gas.

Telah disebutkan di atas bahwa zat cair mempunyai volume tertentu dan mengikuti bentuk wadah di mana ia berada; sifat-sifat ini lebih mirip dengan zat padat daripada zat gas. Kedekatan wujud cair dengan wujud padat juga dikonfirmasi oleh data entalpi penguapan standar ∆Н° exp dan entalpi leleh standar ∆Н° pl. Entalpi penguapan standar adalah jumlah panas yang diperlukan untuk mengubah 1 mol cairan menjadi uap pada 1 atm (101,3 kPa). Jumlah kalor yang sama dilepaskan ketika 1 mol uap mengembun menjadi cairan pada tekanan 1 atm. Jumlah kalor yang dikeluarkan untuk mengubah 1 mol zat padat menjadi cair pada 1 atm disebut entalpi fusi standar (jumlah kalor yang sama dilepaskan ketika 1 mol zat cair pada 1 atm “membeku” (“memadat” ). Diketahui bahwa ∆Н° pl jauh lebih kecil daripada nilai ∆Н° exp yang sesuai, yang mudah dipahami, karena transisi dari wujud padat ke cair disertai dengan pelanggaran tarikan antarmolekul yang lebih kecil daripada transisi dari wujud cair ke wujud gas.

Sejumlah sifat penting lainnya dari zat cair lebih mirip dengan sifat gas. Jadi, seperti gas, cairan dapat mengalir - sifat mereka disebut fluiditas. Ketahanan terhadap aliran ditentukan oleh viskositas. Fluiditas dan viskositas dipengaruhi oleh gaya tarik menarik antar molekul cairan, berat molekul relatifnya, dan sejumlah faktor lainnya. Viskositas cairan ~100 kali lebih besar dibandingkan viskositas gas. Sama seperti gas, cairan dapat berdifusi, meskipun jauh lebih lambat, karena partikel-partikel cairan tersusun jauh lebih padat daripada partikel gas.

Salah satu sifat terpenting suatu cairan adalah tegangan permukaannya (sifat ini tidak melekat pada gas atau padatan). Sebuah molekul dalam cairan dikenai gaya antarmolekul yang seragam dari semua sisi. Namun, pada permukaan cairan, keseimbangan gaya-gaya ini terganggu, dan akibatnya, molekul-molekul “permukaan” berada di bawah pengaruh gaya resultan tertentu yang diarahkan ke dalam cairan. Oleh karena itu, permukaan zat cair berada dalam keadaan tegang. Tegangan permukaan adalah gaya minimum yang menahan pergerakan partikel zat cair ke dalam zat cair sehingga permukaan zat cair tidak berkontraksi. Tegangan permukaan inilah yang menjelaskan bentuk "tetesan air mata" dari partikel fluida yang jatuh bebas.

Karena kekekalan volume, zat cair mampu membentuk permukaan bebas. Permukaan seperti itu adalah antarmuka fase suatu zat tertentu: di satu sisi terdapat fase cair, di sisi lain - fase gas (uap), dan, mungkin, gas lain, seperti udara. Jika fasa cair dan gas dari zat yang sama bersentuhan, timbul gaya yang cenderung memperkecil luas antarmuka – gaya tegangan permukaan. Antarmuka berperilaku seperti membran elastis yang cenderung menyusut.

Tegangan permukaan dapat dijelaskan oleh gaya tarik menarik antar molekul zat cair. Setiap molekul menarik molekul lain, berusaha untuk "mengelilingi" dirinya dengan molekul tersebut, dan karenanya, meninggalkan permukaan. Oleh karena itu, permukaannya cenderung mengecil. Oleh karena itu, gelembung sabun dan gelembung selama perebusan cenderung berbentuk bola: untuk volume tertentu, bola memiliki permukaan minimum. Jika hanya gaya tegangan permukaan yang bekerja pada zat cair, maka zat tersebut akan berbentuk bola - misalnya, tetesan air dalam keadaan tanpa bobot.

Benda-benda kecil yang massa jenisnya lebih besar daripada massa jenis zat cair mampu “mengambang” di permukaan zat cair, karena gaya gravitasi lebih kecil daripada gaya yang mencegah pertambahan luas permukaan.

Pembasahan adalah fenomena permukaan yang terjadi ketika cairan bersentuhan dengan permukaan padat dengan adanya uap, yaitu pada antarmuka tiga fase. Pembasahan mencirikan “menempelnya” suatu cairan ke permukaan dan menyebar di atasnya (atau, sebaliknya, tolak-menolak dan tidak menyebar). Ada tiga kasus: tidak pembasahan, pembasahan terbatas, dan pembasahan total.

Kelarutan adalah kemampuan cairan untuk larut satu sama lain. Contoh zat cair yang dapat larut: air dan etil alkohol, contoh zat cair yang tidak dapat bercampur: air dan minyak cair.

Ketika dua cairan yang dapat bercampur berada di dalam bejana, molekul-molekulnya, sebagai akibat dari gerakan termal, secara bertahap mulai melewati antarmuka, dan dengan demikian cairan tersebut secara bertahap bercampur. Fenomena ini disebut difusi (juga terjadi pada zat dalam keadaan agregasi lain).

Suatu zat cair dapat dipanaskan diatas titik didihnya sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pendidihan. Hal ini memerlukan pemanasan yang seragam, tanpa perbedaan suhu yang signifikan dalam volume dan tanpa pengaruh mekanis seperti getaran. Jika sesuatu dimasukkan ke dalam cairan yang sangat panas, maka cairan itu akan langsung mendidih. Air super panas mudah dimasukkan ke dalam microwave.

Subcooling - pendinginan cairan di bawah titik beku tanpa berubah menjadi keadaan agregasi padat. Seperti halnya superheating, subcooling memerlukan tidak adanya getaran dan fluktuasi suhu yang signifikan.

Jika permukaan zat cair dipindahkan dari posisi setimbang, maka di bawah pengaruh gaya pemulih, permukaan mulai bergerak kembali ke posisi setimbang. Namun gerakan ini tidak berhenti, melainkan berubah menjadi gerakan osilasi mendekati posisi setimbang dan menyebar ke area lain. Hal ini menciptakan gelombang pada permukaan cairan.

Jika gaya pemulih didominasi oleh gravitasi, maka gelombang seperti itu disebut gelombang gravitasi. Gelombang gravitasi di air bisa terlihat dimana-mana.

Jika gaya pemulih sebagian besar merupakan gaya tegangan permukaan, maka gelombang tersebut disebut kapiler. Jika gaya-gaya ini sebanding, gelombang seperti itu disebut gelombang gravitasi kapiler. Gelombang pada permukaan cairan dilemahkan oleh viskositas dan faktor lainnya.

Secara formal, agar kesetimbangan hidup berdampingan antara fase cair dengan fase lain dari zat yang sama - gas atau kristal - diperlukan kondisi yang ditentukan secara ketat. Jadi, pada tekanan tertentu, diperlukan suhu yang ditentukan secara ketat. Namun, di alam dan teknologi di mana pun, cairan hidup berdampingan dengan uap, atau juga dengan keadaan agregasi padat - misalnya, air dengan uap air dan seringkali dengan es (jika kita menganggap uap sebagai fase terpisah yang ada bersama dengan udara). Hal ini disebabkan oleh alasan-alasan berikut.

Keadaan tidak seimbang. Cairan memerlukan waktu untuk menguap, hingga cairan tersebut benar-benar menguap, ia hidup berdampingan dengan uapnya. Di alam, air terus-menerus menguap, begitu pula proses sebaliknya - kondensasi.

volume tertutup. Cairan dalam bejana tertutup mulai menguap, tetapi karena volumenya terbatas, tekanan uapnya meningkat, menjadi jenuh bahkan sebelum cairan menguap seluruhnya, jika jumlahnya cukup besar. Ketika keadaan jenuh tercapai, jumlah cairan yang diuapkan sama dengan jumlah cairan yang terkondensasi, sistem mencapai kesetimbangan. Jadi, dalam volume terbatas, kondisi yang diperlukan untuk keseimbangan cairan dan uap dapat dicapai.

Kehadiran atmosfer dalam kondisi gravitasi bumi. Tekanan atmosfer bekerja pada cairan (udara dan uap), sedangkan untuk uap, secara praktis hanya tekanan parsial yang harus diperhitungkan. Oleh karena itu, cairan dan uap di atas permukaannya masing-masing berhubungan dengan titik-titik berbeda pada diagram fasa, masing-masing di wilayah keberadaan fase cair dan di wilayah keberadaan gas. Hal ini tidak membatalkan evaporasi, namun evaporasi membutuhkan waktu dimana kedua fase tersebut hidup berdampingan. Tanpa kondisi ini, cairan akan mendidih dan menguap dengan sangat cepat.

2.1 Hukum Bernoulli - adalah konsekuensi dari hukum kekekalan energi untuk aliran stasioner dari fluida ideal (yaitu, tanpa gesekan internal):

Gaya tarik-menarik dan tolak-menolak partikel menentukan susunan timbal baliknya dalam materi. Dan sifat-sifat zat sangat bergantung pada letak partikelnya. Jadi, melihat berlian transparan yang sangat keras (cemerlang) dan grafit hitam lembut (batang pensil dibuat darinya), kita tidak menduga bahwa kedua zat tersebut terdiri dari atom karbon yang persis sama. Hanya saja atom-atom tersebut tersusun berbeda pada grafit dibandingkan pada berlian.

Interaksi partikel-partikel suatu zat mengarah pada fakta bahwa ia dapat berada dalam tiga keadaan: padat, cairan Dan berbentuk gas. Misalnya es, air, uap. Zat apa pun dapat berada dalam tiga keadaan, tetapi kondisi tertentu diperlukan untuk ini: tekanan, suhu. Misalnya oksigen di udara berbentuk gas, tetapi bila didinginkan di bawah -193 °C berubah menjadi cair, dan pada suhu -219 °C oksigen berbentuk padat. Setrika pada tekanan normal dan suhu ruangan berbentuk padat. Pada suhu di atas 1539°C, besi menjadi cair, dan pada suhu di atas 3050°C, menjadi gas. Merkuri cair yang digunakan dalam termometer medis menjadi padat ketika didinginkan di bawah -39°C. Pada suhu di atas 357°C, merkuri berubah menjadi uap (gas).

Mengubah perak metalik menjadi gas, disemprotkan ke kaca dan mendapatkan kaca "cermin".

Apa sifat-sifat zat di berbagai keadaan?

Mari kita mulai dengan gas, yang perilaku molekulnya menyerupai pergerakan lebah dalam kawanan. Namun, lebah-lebah dalam kawanannya secara mandiri mengubah arah gerakannya dan praktis tidak saling bertabrakan. Pada saat yang sama, bagi molekul-molekul dalam gas, tumbukan seperti itu tidak hanya tidak dapat dihindari, tetapi juga terjadi hampir terus menerus. Akibat tumbukan, arah dan nilai kecepatan molekul berubah.

Akibat dari gerak ini dan kurangnya interaksi partikel dalam gerak adalah demikian gas tidak mempertahankan volume atau bentuk, tetapi menempati seluruh volume yang disediakan untuknya. Anda masing-masing akan menganggap pernyataan “Udara menempati setengah volume ruangan” dan “Saya memompa udara ke dalam dua pertiga volume bola karet” sebagai absurditas belaka. Udara, seperti gas lainnya, menempati seluruh volume ruangan dan seluruh volume bola.

Apa saja sifat-sifat zat cair? Mari kita melakukan percobaan.

Tuangkan air dari satu gelas kimia ke dalam gelas kimia bentuk lain. Bentuk zat cair telah berubah, Tetapi volumenya tetap sama. Molekul-molekulnya tidak menyebar ke seluruh volume, seperti halnya gas. Ini berarti bahwa ada gaya tarik-menarik timbal balik antara molekul-molekul cair, tetapi tidak secara kaku menahan molekul-molekul tetangganya. Mereka berosilasi dan melompat dari satu tempat ke tempat lain, yang menjelaskan fluiditas cairan.

Yang terkuat adalah interaksi partikel dalam zat padat. Itu tidak memungkinkan partikel untuk menyebar. Partikel hanya melakukan gerakan osilasi kacau di sekitar posisi tertentu. Itu sebabnya padatan mempertahankan volume dan bentuk. Bola karet akan mempertahankan bentuk dan volume bolanya dimanapun ia ditempatkan: di dalam toples, di atas meja, dll.