Šķidrās vielas ir šķidras un iegūst tā konteinera formu, kurā tās atrodas. Molekulas atrodas tieši blakus viena otrai. Šķidrums ar nulles gravitāciju būs apaļa piliena formā.

Ūdens ir vienīgā viela, kas atrodama uz Zemes visos trīs agregācijas stāvokļos.Ūdens tvaiki ir daļa no atmosfēras.Cietu ledu var redzēt sniegpārslu veidā,sarna veidā,ledus veidā.Pasaule Okeāns, sauszemes virszemes ūdeņi un pazemes ūdeņi ir piepildīti ar šķidru ūdeni.

Ūdens cilvēka ķermenī Bez ūdens cilvēks var dzīvot tikai 3 dienas. 82% Ūdens saturs organismā 79% 75% 72% 70% pieauguša cilvēka: 77% 99% 92% G l o o e t e l a s m a e c l o v i d n p l s t a s a i h e r o k e s t a s a i h e r o k e s k e gk le ei rdc s e sh i e i chk poi no in sp g a n e s g a n o m b r e a n z g 46%

Ūdens cikls dabā Tas ir labi regulēts mehānisms, kas nepārtraukti “pumpē” ūdeni no okeāna uz kontinentiem un atpakaļ, kamēr ūdens tiek attīrīts. Ik gadu no Pasaules okeāna virsmas iztvaiko 453 000 km 3 ūdens, un nokrišņu daudzums uz Zemi ir 525 000 km 3. Pārpalikums rodas ūdens iztvaikošanas rezultātā no citām ūdens virsmām un mitruma iztvaikošanas, ko veic augi.

Ūdens saturs dabā Ūdens ir visizplatītākā viela. Zeme Ūdens rezerves uz Zemes ir 1 miljons 454 tūkstoši m3, no kuriem 2,8% ir saldūdens, 0,3% pieejami lietošanai. Ūdens tilpums: Pasaules okeānā 1345 miljoni km 3. uz Zemes virsmas 1,39 x 1018 tonnas.atmosfērā 1,3 x 1013 tonnas.

Ūdens patēriņš Ūdens patēriņš ražošanai: 1 tonna ķīmiskās šķiedras 2000 m 3 1 tonna papīra 900 m 3 1 tonna tērauda 120 m 3 1 tonna rīsu 4000 m 3 Ar šādiem atkritumiem ūdens krājumi nepielūdzami izžūst. Jau tagad 60% no visas Zemes virsmas aizņem zonas, kuras cieš no saldūdens trūkuma vai trūkuma.

Ūdens patēriņš Lielpilsētas iedzīvotāja dzeramā ūdens nepieciešamība ir aptuveni 8 litri dienā, un ik dienas visās dzīves jomās tiek patērēti 175 litri ūdens. ēdiena gatavošana laistīšanas iekārtas trauku mazgāšana veļas mazgāšana tualetes skalošana 5% 7% 9% 14% 29% 4 0%

Ūdens cietība ir kalcija un magnija jonu saturs ūdenī. Cietā ūdens trūkumi: § Ziepes neputo § Mazgājot drēbes, palielinās pulvera patēriņš. § Mati šķeļas § Gaļa un graudaugi ir slikti pagatavoti. 2 RCOO + Ca 2+ → (RCOO)2 Ca ↓

Kristāliskās vielas Patiesi cietie ķermeņi ir kristāli, kuru viena no raksturīgajām iezīmēm ir to izskata regularitāte.

Kristāliskas vielas Vispārējās īpašības: § Formas un tilpuma saglabāšana. § Pastāvīgas kušanas temperatūras klātbūtne. § Sakārtota iekšējā struktūra. Drusus morion Izkausēts tērauds

VIELAS tikai no nemetāliem jonu kr. izlemt (Si. O 2; Si. O 2 n. H 2 O) Atomu kristāls. izlemt nemetālu molekulārais kristāls. izlemt (B, C, Si, Ge, As, Se, Te) vienkāršs atomu kristāls. izlemt metālu molekulārais kristāls. izlemt metāla mala izlemt Kristālisko vielu komplekss metāls + nemetāls

Kristāliskas vielas alumīnijs § § § elastība plastiskums elektrovadītspēja siltumvadītspēja metālisks spīdums VIELAS AR METĀLA KRISTĀLU REŽĢI

Kristāliskas vielas sērs naftalīns § § § cukurs zema cietība zema kušanas temperatūra nepastāvība VIELAS AR MOLEKULĀRU KRISTĀLU REŽĢI

Kristāliskas vielas C dimants Si. O 2 kalnu kristāls § § cietas, izturīgas, ugunsizturīgas, praktiski nešķīstošas ​​VIELAS AR ATOMA KRISTĀLA REŽĪGU

Kristāliskās vielas Polimorfisms ir dažādu kristālisko struktūru esamība vienā un tajā pašā vielā. Dažādu oglekļa modifikāciju struktūras shēmas: a: dimants; b: grafīts; c: lonsdaleite; d: fullerēns - buckyball C 60; e: fullerēns C 540; f: fullerēns C 70 g: amorfs ogleklis, ; h: oglekļa nanocaurule

Kristāliskās vielas Anizotropija (no citu grieķu ἄνισος — nevienlīdzīgs un τρόπος — virziens) ir fizikālo īpašību atkarība no virziena kristāla iekšienē. apstrādāta vizla Anizotropija ir izteiktāka monokristālos.

Kristāliskās vielas POLIKRISTĀLI ir cietas vielas, kas sastāv no liela skaita mazu kristālu. Si. O 2 kalnu kristāls (kvarcs) ametists (kvarcs) Izotropija (no citas grieķu valodas ί σος “vienāds, identisks, līdzīgs” + τρόπος “pagrieziens; raksturs”) - vienādas fizikālās īpašības visos virzienos.

Kristāliskas vielas askorbīnskābe un saharoze A vitamīna sakausējums no titāna un alumīnija damaskas tērauda Fotogrāfijas tika uzņemtas, izmantojot elektronu mikroskopu un nanotehnoloģiju.

Kristāliskas vielas MEGAKRISTĀLI Selenīts ir ģipša veids. Šie kristāli ir lielākie pasaulē. Lielākie no tiem sasniedz 15 m garumu un sver 50-60 tonnas.

Pārbaudi sevi! Sildot, no viena kristāla apstrādāta bumba var mainīt ne tikai tilpumu, bet arī formu. Kāpēc? Atbilde: Anizotropijas dēļ kristāli karsējot izplešas nevienmērīgi.

Pārbaudi sevi! "Sniegs čīkstēja zem kājām, kas nozīmē, ka sals kļūst stiprāks," jūs bieži sakāt. Kāpēc sniegs čīkst zem kājām? Atbilde: Spēcīgā salnā sniegpārslas zem kāju smaguma nekūst, bet plīst. Katra sniegpārsla rada ļoti vāju, gandrīz nemanāmu skaņu. Bet, ja uzkāpjam uz daudziem tūkstošiem sniegpārsliņu uzreiz, tad tikko dzirdamas skaņas saplūst skaļā čīkstošā skaņā.

Pārbaudi sevi! Kāpēc laika gaitā uz cinkota dzelzs virsmas parādās raksti? Atbilde: Raksti parādās cinka kristalizācijas dēļ.

Amorfās vielas (no grieķu amorphos — bezveidīgs, a — negatīva daļiņa un morphe — forma) — pēc izskata var būt cietas, bet pēc uzbūves tās ir šķidrumi.

Amorfās vielas § Molekulas amorfajos ķermeņos ir izkārtotas nejauši. § Nav pastāvīgas kušanas temperatūras; temperatūrai paaugstinoties, tie mīkstina. § Zemā temperatūrā tie uzvedas kā kristāliski ķermeņi, un augstā temperatūrā tie uzvedas kā šķidrumi. kristāliskā struktūra amorfā struktūra

Amorfās vielas Amorfo ķermeņu pāreja kristāliskā sērā plastmasa sēra kristāliska Vielu amorfais stāvoklis ir nestabils, un agri vai vēlu tās pāriet no šī stāvokļa kristāliskā.

Amorfās vielas Amorfo ķermeņu pāreja kristāliskā košļājamā gumijā jauna lietota košļājamā gumija Amorfā stāvokļa pārejas laiks kristāliskā stāvoklī var atšķirties. Dažām vielām tas ir vairāki gadi.

Amorfās vielas Amorfo ķermeņu pāreja uz kristāliskiem = Saldēts ciets medus tiek cukurots tāpat kā stiklveida karamele ilgstošas ​​uzglabāšanas laikā.

polimēri Polimēri ir savienojumi ar augstu molekulmasu, kuru molekulas sastāv no liela skaita regulāri un neregulāri atkārtojas identiskas vai atšķirīgas vienības. polivinilhlorīds

polimēri Atkarībā no makromolekulu struktūras izšķir lineāros, sazarotos (vai potētos) un telpiskos polimērus. telpiskā struktūra lineāra struktūra sazarota struktūra

polimēri Polimēri Kristāliski Amorfi (kristāliski laukumi mazāki par 25%) (kristāliski laukumi vairāk nekā 75%) Amorfi-kristāliski (kristāliski laukumi 25-75%)

polimēri AMORFĀS STRUKTŪRAS POLIMĒRI: § ar nejaušu makromolekulu savstarpēju izvietojumu; § ir vienādas fizikālās un mehāniskās īpašības visos virzienos; § raksturīga zema liešanas saraušanās, caurspīdīgums (parasti), vidēja ķīmiskā un nodilumizturība un augsta virsmas berze; § lielākā daļa rūpniecībā izplatīto polimēru ir amorfi; § ir SAZAROTA molekulārā struktūra.

polimēri POLIMĒRI AR KRISTĀLU STRUKTŪRU: § ir sakārtots makromolekulu izvietojums, to iepakojuma blīvums; § ir paaugstināta karstumizturība, augsta izturība, stingrība un blīvums, zema elastība; § spēj deformēties, ar zemu virsmas berzi, paaugstinātu ķīmisko izturību un augstu saraušanos; § ir LINEĀRA molekulārā struktūra.

polimēri ZEMA SPIEDIENA POLIETILĒNS Zema blīvuma polietilēns, kura galvenajās ķēdēs ir daudz atzarojumu, var saturēt līdz 70% amorfās fāzes.

polimēri AMORFOUSITĀTE ir vērtīga polimēru kvalitāte, jo tā nosaka to tehnoloģisko īpašību kā termoplastiskumu. Tā amorfā rakstura dēļ polimēru var ievilkt plānākajā pavedienā, pārvērst caurspīdīgā plēvē vai izliet vissarežģītākās formas izstrādājumā.

Solids / secinājumi / “Pasaulē nav nekā absolūta, izņemot esamību vai neesamību. Viss pārējais ir aprēķināms un relatīvs." Klods Adrians Helvēcijs

glosārijs 1. Cietās vielas ir kristāliskas vielas, kuru viena no raksturīgajām pazīmēm ir to izskata regularitāte. 2. Amorfie ķermeņi ir ķermeņi, kas pēc izskata var būt cieti, bet pēc uzbūves pieder pie šķidrumiem. 3. Monokristāli - monokristāli. 4. Polikristāli ir cietas vielas, kas sastāv no liela skaita mazu kristālu. 5. Polimēri ir savienojumi ar lielu molekulmasu, kuru molekulas sastāv no liela skaita regulāri un neregulāri atkārtojas identiskas vai atšķirīgas vienības. 6. Amorfie - polimēri ar mazāk nekā 25% kristālisko laukumu. 7. Kristālisks - polimēri ar vairāk nekā 75% kristālisko laukumu. 8. Amorfi-kristāliski - polimēri ar 25-75% kristālisku laukumu. 9. Termoplastiskums - polimēru īpašība atgriezeniski sacietēt un mīkstināt. 10. Anizotropija ir fizikālo īpašību atkarība no virziena kristāla iekšienē. 11. Izotropija - vienādas fizikālās īpašības visos virzienos.

Kā zināms, viela šķidrā stāvoklī saglabā savu tilpumu, bet iegūst tā trauka formu, kurā tā atrodas. Noskaidrosim, kā to izskaidro molekulārā kinētiskā teorija.

Šķidruma tilpuma saglabāšana pierāda, ka starp tā molekulām darbojas pievilcīgi spēki. Līdz ar to attālumiem starp šķidruma molekulām jābūt mazākiem par molekulārās darbības rādiusu. Tātad, ja mēs aprakstam molekulārās darbības sfēru ap šķidruma molekulu, tad šīs sfēras iekšpusē atradīsies daudzu citu molekulu centri, kas mijiedarbosies ar mūsu molekulu.

Šie mijiedarbības spēki notur šķidruma molekulu tās pagaidu līdzsvara stāvokļa tuvumā aptuveni 10 -12 -10 -10 s, pēc tam tā pārlec jaunā pagaidu līdzsvara stāvoklī aptuveni tā diametra attālumā. Starp lēcieniem šķidruma molekulas iziet svārstību kustību ap pagaidu līdzsvara stāvokli. Laiku starp diviem molekulas lēcieniem no vienas pozīcijas uz otru sauc pastāvīgās dzīves laiks. Šis laiks ir atkarīgs no šķidruma veida un temperatūras. Karsējot šķidrumu, molekulu vidējais uzturēšanās laiks samazinās.

Mazkustīgas dzīves laikā (apmēram 10 -11 s) lielākā daļa šķidruma molekulu tiek saglabātas savās līdzsvara pozīcijās, un tikai nelielai daļai no tām šajā laikā izdodas pāriet uz jaunām līdzsvara pozīcijām. Ilgākā laika periodā lielākajai daļai šķidruma molekulu būs laiks mainīt savu atrašanās vietu. Tāpēc šķidrumam ir plūstamība un tas iegūst tā trauka formu, kurā tas atrodas.

Tā kā šķidruma molekulas atrodas gandrīz tuvu viens otram, tad, saņēmuši pietiekami lielu kinētisko enerģiju, lai gan viņi var pārvarēt tuvāko kaimiņu pievilcību un atstāt savas darbības sfēru, viņi nonāks citu molekulu darbības sfērā un nonāks jauns pagaidu līdzsvara stāvoklis. No šķidruma var izlidot tikai molekulas, kas atrodas uz šķidruma brīvās virsmas, kas izskaidro tā iztvaikošanas procesu.

Tātad, ja šķidrumā ir izolēts ļoti mazs tilpums, tad nostādināšanas laikā tajā notiek sakārtots molekulu izvietojums, kas līdzīgs to izvietojumam cietas vielas kristāliskajā režģī. Tad tas sadalās, bet rodas citā vietā. Tādējādi visa šķidruma aizņemtā telpa it kā sastāv no daudziem kristāla kodoliem, kuri tomēr ir nestabili, tas ir, dažās vietās sadalās, bet citās atkal rodas.

Tātad nelielā šķidruma tilpumā tā molekulas ir sakārtotas, bet lielā tilpumā tas izrādās haotisks. Šajā ziņā viņi to saka Šķidrumā molekulu izkārtojumā ir neliela attāluma kārtība un nav liela attāluma.Šo šķidro struktūru sauc kvazikristālisks(kristālam līdzīgs). Ņemiet vērā, ka ar pietiekami spēcīgu karsēšanu nostādināšanas laiks kļūst ļoti īss un šķidrumā praktiski izzūd neliela attāluma kārtība.

Šķidrumam var būt mehāniskas īpašības, kas raksturīgas cietai vielai. Ja spēka iedarbības laiks uz šķidrumu ir īss, tad šķidrumam piemīt elastīgas īpašības. Piemēram, nūjai strauji atsitoties pret ūdens virsmu, nūja var izlidot no rokas vai salūzt; Akmeni var mest tā, ka, atsitoties pret ūdens virsmu, tas atlec no tā, un tikai pēc pāris lēcieniem tas nogrimst ūdenī. Ja šķidruma iedarbības laiks ir ilgs, tad elastības vietā plūstamībašķidrumi. Piemēram, roka viegli iekļūst ūdenī.

Ja šķidruma straumei uz īsu laiku tiek pielikts spēks, pēdējais to nosaka trauslums. Šķidruma stiepes izturība, lai arī mazāka nekā cietām vielām, nav daudz zemāka par tām. Ūdenim tas ir 2,5 * 10 7 Pa. Saspiežamībašķidrums ir arī ļoti mazs, lai gan tas ir lielāks nekā tām pašām vielām cietā stāvoklī. Piemēram, kad spiediens palielinās par 1 atm, ūdens tilpums samazinās par 50 ppm.

Šķidruma iekšienē, kas nesatur svešas vielas, piemēram, gaisu, pārrāvumi var notikt tikai intensīvi iedarbojoties uz šķidrumu, piemēram, dzenskrūvēm griežoties ūdenī vai ultraskaņas viļņiem izplatoties šķidrumā. Šāda veida tukšums šķidruma iekšpusē nevar pastāvēt ilgu laiku un pēkšņi sabrūk, t.i., pazūd.Šo fenomenu sauc kavitācija(no grieķu “cavitas” - dobums). Tas izraisa ātru dzenskrūves nodilumu.

Tātad šķidrumiem ir daudz kopīgu īpašību ar cietvielu īpašībām. Tomēr, jo augstāka kļūst šķidruma temperatūra, jo vairāk tā īpašības tuvojas blīvu gāzu īpašībām un jo vairāk atšķiras no cietvielu īpašībām. Tas nozīmē, ka šķidrais stāvoklis ir starpposms starp vielas cieto un gāzveida stāvokli.

Ņemsim vērā arī to, ka, vielai pārejot no cieta stāvokļa šķidrā stāvoklī, notiek mazāk dramatiskas īpašību izmaiņas nekā tad, kad tā no šķidruma pāriet gāzveida stāvoklī. Tas nozīmē, ka, vispārīgi runājot, vielas šķidrā stāvokļa īpašības ir tuvākas cietas agregātstāvokļa īpašībām, nevis gāzveida stāvokļa īpašībām.

Šķidruma galvenā īpašība, kas to atšķir no citiem agregācijas stāvokļiem, ir spēja neierobežoti mainīt formu tangenciālu mehānisko spriegumu, pat patvaļīgi mazu, ietekmē, praktiski saglabājot tā tilpumu. Viela šķidrā stāvoklī eksistē noteiktā temperatūras diapazonā, zem kura tā pārvēršas cietā stāvoklī (notiek kristalizācija vai pārvēršanās cietā amorfā stāvoklī - stiklā), virs kura tā pārvēršas gāzveida stāvoklī (notiek iztvaikošana). Šī intervāla robežas ir atkarīgas no spiediena.

3.1. Šķidrumu fizikālās īpašības:

ü Šķidrums(Galvenā īpašība. Atšķirībā no plastmasas cietām vielām, šķidrumam nav tecēšanas robežas: pietiek ar patvaļīgi mazu ārēju spēku, lai šķidrums plūst.

ü Tilpuma saglabāšana. Viena no šķidruma raksturīgajām īpašībām ir tā, ka tam ir noteikts tilpums (nemainīgos ārējos apstākļos). Šķidrumus ir ārkārtīgi grūti mehāniski saspiest, jo atšķirībā no gāzēm starp molekulām ir ļoti maz brīvas vietas. Šķidrumi parasti palielina tilpumu (paplašinās), kad tiek uzkarsēti, un samazinās (kontrakta) kad atdzesē.

ü Viskozitāte. Turklāt šķidrumiem (piemēram, gāzēm) ir raksturīga viskozitāte. To definē kā spēju pretoties vienas daļas kustībai attiecībā pret otru – tas ir, iekšējai berzei.Kad blakus esošie šķidruma slāņi pārvietojas viens pret otru, neizbēgami notiek molekulu sadursmes papildus tām, ko izraisa termiskā kustība. Šķidrums traukā, iekustināts un atstāts pašplūsmā, pakāpeniski apstāsies, bet tā temperatūra paaugstināsies.

ü Brīva virsmas veidošanās un virsmas spraigums.Pateicoties tilpuma saglabāšanai, šķidrums spēj veidot brīvu virsmu. Šāda virsma ir saskarne starp dotās vielas fāzēm: vienā pusē ir šķidrā fāze, otrā - gāzveida (tvaika) fāze.Ja saskaras vienas un tās pašas vielas šķidrā un gāzveida fāze, rodas spēki. kas mēdz samazināt saskarnes laukumu - virsmas spraiguma spēkus. Interfeiss darbojas kā elastīga membrāna, kurai ir tendence sarauties.

ü Iztvaikošana un kondensācija

ü Vāra

ü Mitrināšana- virsmas parādība, kas rodas, kad šķidrums saskaras ar cietu virsmu tvaika klātbūtnē, tas ir, trīs fāžu saskarnēs.

ü Sajaukšanās- šķidrumu spēja izšķīst vienam otrā. Sajaucamu šķidrumu piemērs: ūdens un etilspirts, nesajaucamu šķidrumu piemērs: ūdens un šķidrā eļļa.

ü Difūzija. Kad traukā ir divi sajaukti šķidrumi, molekulas termiskās kustības rezultātā sāk pakāpeniski iziet cauri saskarnei, un tādējādi šķidrumi pakāpeniski sajaucas. Šo parādību sauc par difūziju (notiek arī vielās citos agregācijas stāvokļos).

ü Pārkaršana un hipotermija.Šķidrumu var karsēt virs tā viršanas punkta, lai nenotiktu vārīšanās. Tam nepieciešama vienmērīga karsēšana, bez būtiskām temperatūras izmaiņām tilpumā un bez mehāniskas ietekmes, piemēram, vibrācijas. Ja kaut ko iemetīsiet pārkarsētā šķidrumā, tas uzreiz uzvārīsies. Pārkarsētu ūdeni var viegli iegūt mikroviļņu krāsnī.Pārdzesēšana ir šķidruma atdzesēšana zem tā sasalšanas punkta, nepārvēršoties cietā stāvoklī.

1. Vielas šķidrums un tā īpašības.

2.1 Bernulli likums.

2.2. Paskāla likums.

2.3. Šķidrumu laminārā plūsma.

2.4. Puazela likums.

2.5. Turbulenta šķidrumu plūsma.

3.1. Šķidruma viskozitātes mērīšana.

3.2. Šķidruma tilpuma un plūsmas mērīšana

1. Vielas šķidrums un tā īpašības.

Šķidrumi ieņem starpstāvokli starp gāzveida un cietām vielām. Temperatūrā, kas ir tuvu viršanas temperatūrai, šķidrumu īpašības tuvojas gāzu īpašībām; temperatūrā, kas ir tuvu kušanas temperatūrai, šķidrumu īpašības tuvojas cietvielu īpašībām. Ja cietajām vielām ir raksturīga stingra daļiņu secība, kas stiepjas līdz pat simtiem tūkstošu starpatomu vai starpmolekulāru rādiusu attālumā, tad šķidrā vielā parasti nav vairāk par vairākiem desmitiem sakārtotu daļiņu - tas izskaidrojams ar to, ka Ātri rodas arī kārtība starp daļiņām dažādās šķidrās vielas vietās, ko atkal “ierodē” daļiņu termiskā vibrācija. Tajā pašā laikā šķidrās vielas daļiņu kopējais iepakojuma blīvums maz atšķiras no cietās vielas daļiņu blīvuma - tāpēc to blīvums ir tuvs cieto vielu blīvumam, un to saspiežamība ir ļoti zema. Piemēram, lai par 1% samazinātu šķidrā ūdens aizņemto tilpumu, nepieciešams ~200 atm spiediens, savukārt tādam pašam gāzu tilpuma samazinājumam nepieciešams aptuveni 0,01 atm spiediens. Līdz ar to šķidrumu saspiežamība ir aptuveni 200: 0,01 = 20 000 reižu mazāka nekā gāzu saspiežamība.

Iepriekš tika atzīmēts, ka šķidrumiem ir noteikts tilpums un tie iegūst trauka formu, kurā tie atrodas; šīs īpašības ir daudz tuvākas cietas, nevis gāzveida vielas īpašībām. Šķidrā stāvokļa tuvumu cietam stāvoklim apstiprina arī dati par iztvaikošanas standartentalpijām ∆H° eva un standarta kušanas entalpijām ∆H° pl. Standarta iztvaikošanas entalpija ir siltuma daudzums, kas nepieciešams, lai pārvērstu 1 molu šķidruma tvaikos pie 1 atm (101,3 kPa). Tikpat daudz siltuma izdalās, kad 1 mols tvaika kondensējas šķidrumā pie 1 atm. Siltuma daudzumu, kas patērēts, lai pārveidotu 1 molu cietas vielas šķidrumā pie 1 atm, sauc par standarta saplūšanas entalpiju (tāds pats siltuma daudzums tiek atbrīvots, kad 1 mols šķidruma "sasalst" ("sacietē") pie 1 atm) . Ir zināms, ka ∆Н° pl ir daudz mazāks par atbilstošām ∆Н° isp vērtībām, kas ir viegli saprotams, jo pāreju no cieta stāvokļa uz šķidru pavada mazāks starpmolekulārās pievilcības traucējums nekā pāreja. no šķidruma uz gāzveida stāvokli.

Vairākas citas svarīgas šķidrumu īpašības ir vairāk līdzīgas gāzu īpašībām. Tātad, tāpat kā gāzes, šķidrumi var plūst - šo īpašību sauc par plūstamību. Izturību pret plūsmu nosaka viskozitāte. Šķidrumu un viskozitāti ietekmē pievilcīgie spēki starp šķidruma molekulām, to relatīvā molekulmasa un vairāki citi faktori. Šķidrumu viskozitāte ir ~100 reizes lielāka nekā gāzēm. Tāpat kā gāzes, šķidrumi var izkliedēties, lai gan daudz lēnāk, jo šķidruma daļiņas ir iepakotas daudz blīvāk nekā gāzes daļiņas.

Viena no svarīgākajām šķidruma īpašībām ir tā virsmas spraigums (šī īpašība nav raksturīga ne gāzēm, ne cietām vielām). Molekulu šķidrumā vienmērīgi iedarbojas starpmolekulārie spēki no visām pusēm. Taču uz šķidruma virsmas tiek izjaukts šo spēku līdzsvars, kā rezultātā “virsmas” molekulas nonāk noteikta šķidrumā virzīta rezultējošā spēka ietekmē. Šī iemesla dēļ šķidruma virsma ir saspringta. Virsmas spraigums ir minimālais spēks, kas ierobežo šķidruma daļiņu kustību šķidruma dziļumā un tādējādi neļauj šķidruma virsmai sarauties. Tieši virsmas spraigums izskaidro brīvi krītošo šķidruma daļiņu “pilienu” formu.

Pateicoties tilpuma saglabāšanai, šķidrums spēj veidot brīvu virsmu. Šāda virsma ir saskarne starp dotās vielas fāzēm: vienā pusē ir šķidrā fāze, otrā - gāzveida fāze (tvaiks) un, iespējams, citas gāzes, piemēram, gaiss. Ja vienas un tās pašas vielas šķidrā un gāzveida fāze saskaras, rodas spēki, kuriem ir tendence samazināt saskarnes laukumu - virsmas spraiguma spēki. Interfeiss darbojas kā elastīga membrāna, kurai ir tendence sarauties.

Virsmas spraigumu var izskaidrot ar pievilcību starp šķidruma molekulām. Katra molekula piesaista citas molekulas, cenšas sevi ar tām “ieskauj” un tāpēc pamet virsmu. Attiecīgi virsmai ir tendence samazināties. Tāpēc ziepju burbuļi un burbuļi vāroties mēdz iegūt sfērisku formu: noteiktam tilpumam sfērai ir minimālais virsmas laukums. Ja uz šķidrumu iedarbojas tikai virsmas spraiguma spēki, tam noteikti būs sfēriska forma - piemēram, ūdens pilieni pie nulles gravitācijas.

Mazie priekšmeti, kuru blīvums ir lielāks par šķidruma blīvumu, spēj “peldēt” pa šķidruma virsmu, jo gravitācijas spēks ir mazāks par spēku, kas neļauj palielināt virsmas laukumu.

Mitrināšana ir virsmas parādība, kas rodas, kad šķidrums saskaras ar cietu virsmu tvaika klātbūtnē, tas ir, trīs fāžu saskarnēs. Mitrināšana raksturo šķidruma “pielipšanu” pie virsmas un izplatīšanos pa to (vai, gluži pretēji, atgrūšanu un neizkliedēšanu). Ir trīs gadījumi: nesamitrināšana, ierobežota mitrināšana un pilnīga mitrināšana.

Sajaukšanās ir šķidrumu spēja izšķīst vienam otrā. Sajaucamu šķidrumu piemērs: ūdens un etilspirts, nesajaucamu šķidrumu piemērs: ūdens un šķidrā eļļa.

Kad traukā ir divi sajaukti šķidrumi, molekulas termiskās kustības rezultātā sāk pakāpeniski iziet cauri saskarnei, un tādējādi šķidrumi pakāpeniski sajaucas. Šo parādību sauc par difūziju (notiek arī vielās citos agregācijas stāvokļos).

Šķidrumu var karsēt virs tā viršanas punkta, lai nenotiktu vārīšanās. Tam nepieciešama vienmērīga karsēšana, bez būtiskām temperatūras izmaiņām tilpumā un bez mehāniskas ietekmes, piemēram, vibrācijas. Ja kaut ko iemetīsiet pārkarsētā šķidrumā, tas uzreiz uzvārīsies. Pārkarsētu ūdeni viegli iegūt mikroviļņu krāsnī.

Apakšdzesēšana ir šķidruma atdzesēšana zem tā sasalšanas punkta, nepārvēršoties cietā agregācijas stāvoklī. Tāpat kā pārkaršanas gadījumā, pārdzesēšanai nav nepieciešama vibrācija un būtiskas temperatūras izmaiņas.

Ja pārvietojat šķidruma virsmas daļu no līdzsvara stāvokļa, tad atjaunojošo spēku ietekmē virsma sāk virzīties atpakaļ līdzsvara stāvoklī. Tomēr šī kustība neapstājas, bet pārvēršas par svārstību kustību tuvu līdzsvara stāvoklim un izplatās uz citām zonām. Tādā veidā uz šķidruma virsmas parādās viļņi.

Ja atjaunojošais spēks galvenokārt ir gravitācija, tad šādus viļņus sauc par gravitācijas viļņiem. Gravitācijas viļņi uz ūdens ir redzami visur.

Ja atjaunojošais spēks pārsvarā ir virsmas spraiguma spēks, tad šādus viļņus sauc par kapilāriem. Ja šie spēki ir salīdzināmi, šādus viļņus sauc par kapilārās gravitācijas viļņiem. Viļņi uz šķidruma virsmas tiek slāpēti viskozitātes un citu faktoru ietekmē.

Formāli runājot, šķidrās fāzes līdzsvara līdzāspastāvēšanai ar citām tās pašas vielas fāzēm - gāzveida vai kristāliskām - ir nepieciešami stingri noteikti nosacījumi. Tātad pie noteiktā spiediena ir nepieciešama stingri noteikta temperatūra. Tomēr dabā un tehnikā visur šķidrums pastāv līdzās tvaikiem vai arī ar cietu agregācijas stāvokli - piemēram, ūdens ar tvaiku un bieži vien ar ledu (ja mēs uzskatām tvaiku kā atsevišķu fāzi, kas atrodas kopā ar gaisu). Tas ir saistīts ar šādiem iemesliem.

Nelīdzsvarots stāvoklis. Šķidrumam ir nepieciešams laiks, lai iztvaikotu; līdz šķidrums ir pilnībā iztvaikojis, tas pastāv kopā ar tvaiku. Dabā ūdens pastāvīgi iztvaiko, tāpat kā apgrieztais process – kondensācija.

Slēgts sējums. Šķidrums slēgtā traukā sāk iztvaikot, bet, tā kā tilpums ir ierobežots, tvaika spiediens palielinās, tas kļūst piesātināts pat pirms šķidruma pilnīgas iztvaikošanas, ja tā daudzums bija pietiekami liels. Kad tiek sasniegts piesātinājuma stāvoklis, iztvaicētā šķidruma daudzums ir vienāds ar kondensētā šķidruma daudzumu, sistēma nonāk līdzsvarā. Tādējādi ierobežotā tilpumā var izveidot apstākļus, kas nepieciešami šķidruma un tvaiku līdzsvara līdzāspastāvēšanai.

Atmosfēras klātbūtne zemes gravitācijas apstākļos. Šķidrumu ietekmē atmosfēras spiediens (gaiss un tvaiks), savukārt attiecībā uz tvaiku jāņem vērā gandrīz tikai tā daļējais spiediens. Tāpēc šķidrums un tvaiki virs tā virsmas atbilst dažādiem fāzes diagrammas punktiem attiecīgi šķidrās fāzes un gāzveida fāzes eksistences apgabalā. Tas neatceļ iztvaikošanu, bet iztvaikošana prasa laiku, kurā abas fāzes pastāv līdzās. Bez šī nosacījuma šķidrumi ļoti ātri vārītos un iztvaikotu.

2.1 Bernulli likums - ir enerģijas nezūdamības likuma sekas ideāla (tas ir, bez iekšējas berzes) nesaspiežama šķidruma stacionārai plūsmai:

Daļiņu pievilkšanās un atgrūšanās nosaka to relatīvo stāvokli vielā. Un vielu īpašības būtiski ir atkarīgas no daļiņu izvietojuma. Tātad, skatoties uz caurspīdīgu, ļoti cietu dimantu (dimantu) un mīkstu melnu grafītu (no tā izgatavoti zīmuļu pievadi), mēs neapzināmies, ka abas vielas sastāv no tieši tiem pašiem oglekļa atomiem. Vienkārši šie atomi grafītā ir izkārtoti savādāk nekā dimantā.

Vielas daļiņu mijiedarbība noved pie tā, ka tā var būt trīs stāvokļos: grūti, šķidrums Un gāzveida. Piemēram, ledus, ūdens, tvaiks. Jebkura viela var būt trīs stāvokļos, bet tam ir nepieciešami noteikti nosacījumi: spiediens, temperatūra. Piemēram, skābeklis gaisā ir gāze, bet, atdzesējot zem -193 °C, tas pārvēršas šķidrumā, bet -219 °C temperatūrā skābeklis ir cieta viela. Dzelzs normālā spiedienā un istabas temperatūrā ir cietā stāvoklī. Temperatūrā virs 1539 °C dzelzs kļūst šķidrs, bet temperatūrā virs 3050 °C kļūst gāzveida. Medicīniskajos termometros izmantotais šķidrais dzīvsudrabs kļūst ciets, ja tas ir atdzisis zem -39 °C. Temperatūrā virs 357 °C dzīvsudrabs pārvēršas tvaikos (gāzē).

Pārvēršot metālisku sudrabu gāzē, tas tiek izsmidzināts uz stikla, lai izveidotu "spoguļa" brilles.

Kādas īpašības piemīt vielām dažādos stāvokļos?

Sāksim ar gāzēm, kurās molekulu uzvedība atgādina bišu kustību spietā. Taču bites spietā patstāvīgi maina kustības virzienu un praktiski nesaduras savā starpā. Tajā pašā laikā gāzē esošām molekulām šādas sadursmes ir ne tikai neizbēgamas, bet arī notiek gandrīz nepārtraukti. Sadursmju rezultātā mainās molekulu virzieni un ātrumi.

Šādas kustības un daļiņu mijiedarbības trūkuma rezultāts kustības laikā ir tāds gāze nesaglabā ne tilpumu, ne formu, bet aizņem visu tam paredzēto apjomu. Katrs no jums uzskatīs par absurdu šādus apgalvojumus: "Gaiss aizņem pusi no telpas tilpuma" un "Es iesūknēju gaisu divās trešdaļās no gumijas bumbiņas tilpuma." Gaiss, tāpat kā jebkura gāze, aizņem visu telpas tilpumu un visu bumbas tilpumu.

Kādas īpašības piemīt šķidrumiem? Veiksim eksperimentu.

Ielejiet ūdeni no vienas vārglāzes citas formas vārglāzē. Šķidruma forma ir mainījusies, Bet apjoms palika tāds pats. Molekulas neizkliedējās pa visu tilpumu, kā tas būtu gāzes gadījumā. Tas nozīmē, ka pastāv šķidruma molekulu savstarpēja pievilcība, bet tā neturpina stingri noturēt blakus esošās molekulas. Viņi vibrē un lec no vienas vietas uz otru, kas izskaidro šķidrumu plūstamību.

Spēcīgākā mijiedarbība ir starp daļiņām cietā vielā. Tas neļauj daļiņām izkliedēties. Daļiņas veic tikai haotiskas svārstības kustības ap noteiktām pozīcijām. Tāpēc cietās vielas saglabā gan apjomu, gan formu. Gumijas bumbiņa saglabās savu bumbiņas formu un tilpumu neatkarīgi no tā, kur tā tiks novietota: burkā, uz galda utt.