Вадкасць - гэта стан матэрыі, які характарызуецца малекуламі, якія знаходзяцца дастаткова блізка адна да адной, каб утвараць часовыя сувязі (адгезія) і рухацца вакол адна адной (цякучасць). Вадкасці маюць пэўны аб'ём і набываюць форму ёмістасці. У асноўным яны сустракаюцца ў прыродзе.
Давайце разгледзім кожны з іх больш падрабязна.
У гэтым пасце мы разгледзім:
Прыклады вадкасцей: Больш, чым проста вада
Калі мы гаворым пра вадкасці, мы маем на ўвазе стан рэчыва. У адрозненне ад цвёрдых цел, якія маюць фіксаваную форму і аб'ём, і газаў, якія пашыраюцца, запаўняючы любую ёмістасць, вадкасці маюць фіксаваны аб'ём, але прымаюць форму сваёй ёмістасці. Некаторыя ўласцівасці вадкасцей ўключаюць:
- Амаль несціскальная: вадкасці маюць фіксаваны аб'ём, што азначае, што іх цяжка сціснуць. Гэта звязана з тым, што малекулы ў вадкасці знаходзяцца блізка адзін да аднаго і маюць невялікую свабоду перамяшчэння.
- Шчыльнасць: Вадкасці характарызуюцца сваёй шчыльнасцю, якая ўяўляе сабой масу на адзінку аб'ёму. На шчыльнасць вадкасці ўплываюць тэмпература і ціск, але для пэўнага тыпу рэчывы шчыльнасць застаецца пастаяннай.
- Згуртаванасць і адгезія: вадкасці валодаюць уласцівасцю згуртаванасці, што азначае, што малекулы прыцягваюцца адна да адной. Яны таксама валодаюць уласцівасцю адгезіі, што азначае, што яны прыцягваюцца да паверхні цвёрдага цела.
- Глейкасць: вадкасці маюць пэўны супраціў цячэнню, які вядомы як глейкасць. На гэта ўласцівасць ўплывае тэмпература і хімічны склад вадкасці.
Прыклады вадкасцяў
Калі мы думаем пра вадкасць, першае, што прыходзіць на розум, звычайна - гэта вада. Аднак ёсць шмат іншых прыкладаў вадкасцей, у тым ліку:
- Раслінны алей: гэта звычайны кулінарны алей, які не змешваецца з вадой, што азначае, што яно не змешваецца з вадой.
- Алкаголь: гэта звычайная вадкасць, якая змешваецца з вадой, гэта значыць яна змешваецца з вадой.
- Ртуць: гэта металічны элемент, вадкі пры пакаёвай тэмпературы. Ён характарызуецца сваёй высокай шчыльнасцю і звычайна выкарыстоўваецца ў тэрмометрах.
- Рубідый: гэта яшчэ адзін металічны элемент, які з'яўляецца вадкім пры падвышаных тэмпературах.
- Хімічныя рэчывы: Ёсць шмат хімічных рэчываў, якія існуюць у вадкай форме, у тым ліку некаторыя, якія ў багацці прысутнічаюць у нашым паўсядзённым жыцці, такія як бензін і якія чысцяць сродкі.
Вадкасці і іх уласцівасці
Уласцівасці вадкасцей могуць прывесці да некаторых цікавых з'яў. Напрыклад:
- Вадкасці могуць змяняць форму: у адрозненне ад цвёрдых цел, якія маюць фіксаваную форму, вадкасці могуць прымаць форму ёмістасці. Гэта ўласцівасць звязана з тым, што малекулы ў вадкасці адносна свабодна перамяшчаюцца.
- Вадкасці запаўняюць кантэйнеры: хоць вадкасці не пашыраюцца, каб запоўніць кантэйнер, як газы, яны запаўняюць кантэйнер, у якім знаходзяцца. Гэта таму, што вадкасці маюць фіксаваны аб'ём.
- Вадкасці рассейваюцца па паверхнях: Калі вадкасць размяшчаецца на паверхні, яна будзе рассейвацца, пакуль не дасягне стану раўнавагі. Гэта абумоўлена ўласцівасцямі когезии і адгезіі.
Што робіць вадкасці унікальнымі?
Вадкасці - гэта захапляльны стан матэрыі, які валодае ўласцівасцямі, якія адрозніваюць іх ад цвёрдых цел і газаў. Вось некаторыя ключавыя ўласцівасці вадкасцей:
- Аб'ём: вадкасці маюць пэўны аб'ём, гэта значыць яны займаюць пэўную колькасць месца.
- Форма: вадкасці прымаюць форму ёмістасці з-за незбалансаваных сіл паміж іх часціцамі.
- Сілы згуртавання: малекулы ў вадкасці прыцягваюцца адна да адной, што прыводзіць да павярхоўнага нацяжэння і здольнасці ўтвараць кроплі.
- Глейкасць: вадкасці маюць паказчык супраціву цячэнню, які можа значна адрознівацца ў залежнасці ад тыпу вадкасці. Напрыклад, вада мае нізкую глейкасць, а мёд - высокую.
- Павярхоўнае нацяжэнне: вадкасці валодаюць уласцівасцю, званай павярхоўным нацяжэннем, якая з'яўляецца вынікам сіл згуртавання паміж часціцамі на паверхні вадкасці. Гэта ўласцівасць важная ў многіх працэсах, такіх як капілярнае дзеянне.
- Выпарэнне: вадкасці могуць пераходзіць у газавую фазу праз працэс, званы выпарэннем, які патрабуе энергіі, каб разарваць сувязі паміж часціцамі.
Адрозненні паміж вадкасцямі і цвёрдымі рэчывамі
У той час як вадкасці і цвёрдыя рэчывы лічацца кандэнсаванымі фазамі матэрыі, паміж імі ёсць відавочныя адрозненні:
- Форма: цвёрдыя рэчывы маюць фіксаваную форму, у той час як вадкасці прымаюць форму ёмістасці.
- Часціцы: часціцы ў цвёрдым целе размешчаны па фіксаванай схеме, у той час як часціцы ў вадкасці могуць свабодна рухацца адна вакол адной.
- Аб'ём: цвёрдыя рэчывы маюць фіксаваны аб'ём, у той час як вадкасці маюць пэўны аб'ём, але могуць змяняць форму.
- Згуртаванасць: сілы згуртавання мацнейшыя ў цвёрдых целах, чым у вадкасцях, што прыводзіць да больш высокага павярхоўнага нацяжэння.
Важнасць разумення ўласцівасцей вадкасці
Разуменне ўласцівасцей вадкасцей важна ў многіх галінах, у тым ліку:
- Хімія: Веданне ўласцівасцей вадкасцей неабходна для апісання паводзін злучэнняў і вымярэння іх фізічных і хімічных змяненняў.
- Фізіка: Вывучэнне вадкасцей важна для разумення паводзін вадкасцей, што з'яўляецца ключавым у многіх галінах фізікі.
- Навука аб Зямлі: уласцівасці вадкасцей важныя для разумення паводзін вады на Зямлі, у тым ліку яе ролі ў кругавароце вады і ўздзеяння на навакольнае асяроддзе.
Вымярэнне ўласцівасцей вадкасці
Ёсць шмат спосабаў вымярэння ўласцівасцей вадкасцей, у тым ліку:
- Глейкасць: Супраціў цячэнню можна вымераць з дапамогай вісказіметра.
- Павярхоўнае нацяжэнне: павярхоўнае нацяжэнне вадкасці можна вымераць з дапамогай тэнзіометра.
- Шчыльнасць: масу адзінкі аб'ёму вадкасці можна вымераць з дапамогай арэометра.
- Тэмпература кіпення: тэмпературу, пры якой вадкасць пераходзіць у газавую фазу, можна вымераць з дапамогай тэрмометра.
Будучыня вадкіх даследаванняў
Аб вадкасцях трэба яшчэ шмат чаго даведацца, і даследаванні ў гэтай галіне працягваюцца. Некаторыя асноўныя вобласці ўвагі ўключаюць:
- Складаныя вадкасці: вадкасці, якія маюць больш складаную структуру, чым простыя вадкасці, такія як палімеры і вадкія крышталі.
- Вадкасці пад высокім ціскам: вадкасці, якія знаходзяцца пад высокім ціскам, напрыклад, знойдзеныя ў глыбіні Зямлі.
- Гарачыя вадкасці: вадкасці, якія награваюцца да высокіх тэмператур, напрыклад, якія выкарыстоўваюцца ў прамысловых працэсах.
Змена станаў: пытанне этапаў
Плаўленне - гэта пераход цвёрдай фазы ў вадкую. Вось што трэба мець на ўвазе:
- Калі цвёрдае цела награваецца, яго малекулы пачынаюць вібраваць усё хутчэй і хутчэй.
- У пэўны момант малекулы маюць дастаткова энергіі, каб вызваліцца ад сваіх фіксаваных пазіцый і пачаць рухацца.
- Гэта калі цвёрдае рэчыва пачынае плавіцца і становіцца вадкасцю.
Ад вадкасці да цвёрдага: замарожванне
Замярзанне - супрацьлегласць раставання. Гэта пераход з вадкай фазы ў цвёрдую. Вось што трэба мець на ўвазе:
- Калі вадкасць астуджаецца, яе малекулы пачынаюць рухацца павольней і павольней.
- У пэўны момант малекулы губляюць дастатковую колькасць энергіі для перамяшчэння і пачынаюць размяшчацца ў фіксаваных пазіцыях.
- Гэта калі вадкасць пачынае замярзаць і становіцца цвёрдым.
Ад вадкасці да газу: выпарэнне
Выпарэнне - гэта пераход вадкай фазы ў газавую. Вось што трэба мець на ўвазе:
- Калі вадкасць награваецца, яе малекулы пачынаюць рухацца ўсё хутчэй і хутчэй.
- У пэўны момант малекулы маюць дастаткова энергіі, каб вызваліцца ад паверхні вадкасці і стаць газам.
- Гэта калі вадкасць пачынае выпарацца і становіцца газам.
Ад газу да вадкасці: кандэнсацыя
Кандэнсацыя - супрацьлегласць выпарэння. Гэта пераход ад газавай фазы да вадкай. Вось што трэба мець на ўвазе:
- Калі газ астуджаецца, яго малекулы пачынаюць рухацца павольней і павольней.
- У пэўны момант малекулы губляюць дастаткова энергіі, каб застацца разам і пачаць утвараць вадкасць.
- Гэта калі газ пачынае кандэнсавацца і становіцца вадкасцю.
Змена станаў матэрыі - захапляльны працэс, які адбываецца вакол нас. Няхай гэта будзе лёд, які растае ў вашым напоі, або пара, якая падымаецца ад вашай ранішняй кавы, разуменне фаз матэрыі можа дапамагчы нам ацаніць свет зусім па-новаму.
Ліпкая прырода вады: згуртаванасць і адгезія
Когезія і адгезія звязаны з павярхоўным нацяжэннем вадкасцей. Павярхоўнае нацяжэнне - гэта сіла, якая прымушае паверхню вадкасці скарачацца і ўтвараць форму, якая мінімізуе плошчу паверхні. Згуртаванасць адказвае за павярхоўнае нацяжэнне вады, у той час як адгезія дазваляе вадзе прыліпаць да іншых паверхняў.
Прыклады згуртаванасці і адгезіі ў дзеянні
Вось некалькі прыкладаў згуртаванасці і адгезіі ў паўсядзённым жыцці:
- Кропелька вады на бліскучай паверхні ўтварае амаль сферычную форму з-за сіл згуртавання паміж малекуламі вады.
- Вада ў кантэйнеры можа прывесці да таго, што кантэйнер стане вільготным з-за адгезіі.
- Капілярнае дзеянне, якое дазваляе вадзе рухацца па вузкіх трубках, з'яўляецца вынікам як когезіі, так і адгезіі.
- Меніск, выгнутая паверхня вадкасці ў кантэйнеры, выкліканы балансам паміж сіламі згуртавання і адгезіі.
Эфекты згуртавання і адгезіі
Сіла кагезійных і адгезійных сіл залежыць ад тыпу вадкасці і паверхні, з якой яна кантактуе. Вось некаторыя эфекты згуртаванасці і адгезіі:
- Вадзяныя шарыкі падымаюцца на ваксаваную паверхню, таму што сілы згуртавання паміж малекуламі вады большыя, чым сілы счаплення паміж вадой і воскам.
- Фарба мае тэндэнцыю выраўноўвацца на шкляной паверхні, таму што сілы адгезіі паміж фарбай і шклом большыя, чым сілы згуртавання паміж малекуламі фарбы.
- Ртуць утварае ўвагнуты меніск у вузкай шкляной трубцы, таму што сілы адгезіі паміж ртуццю і шклом большыя, чым сілы згуртавання паміж малекуламі ртуці.
- Мыльныя бурбалкі маюць тэндэнцыю ўтвараць сферы з-за балансу паміж сіламі згуртавання і адгезіі.
Когезія і адгезія - захапляльныя ўласцівасці вадкасцей, якія дазваляюць ім утвараць розныя формы і ўзаемадзейнічаць з іншымі аб'ектамі. Разуменне гэтых уласцівасцей можа дапамагчы нам эканоміць ваду і больш эфектыўна выкарыстоўваць яе ў паўсядзённым жыцці.
Ліпкі бізнес глейкасці
Глейкасць - гэта тэрмін, які выкарыстоўваецца ў фізіцы і фізічнай хіміі для апісання супраціву вадкасці цячэнню. Гэта мера ўнутранага трэння вадкасці, на якую ўплываюць такія фактары, як тэмпература, ціск, а таксама памер і форма малекул, якія складаюць вадкасць.
Як вымяраецца глейкасць?
Глейкасць звычайна вымяраецца з дапамогай прыбора, званага вісказіметрам, які вымярае час, неабходны вадкасці для цячэння праз вузкую трубку або канал. Глейкасць вадкасці выражаецца ў адзінках пуаз або сантыпуаз, прычым адзін пуаз роўны адной дын-секунды на квадратны сантыметр.
Якія некаторыя праблемы звязаны з глейкасцю?
Нягледзячы на тое, што глейкасць з'яўляецца важнай уласцівасцю вадкасці, яна таксама можа выклікаць праблемы ў пэўных сітуацыях. Напрыклад, высокая глейкасць можа ўскладніць перапампоўванне вадкасці па трубаправодах, у той час як нізкая глейкасць можа прывесці да ўцечак і іншых праблем.
Рэсурсы для далейшага абмеркавання
Калі вам цікава даведацца больш пра глейкасць і яе ролю ў паводзінах вадкасцей, ёсць шмат рэсурсаў, даступных у Інтэрнэце і ў друкаваных выданнях. Некаторыя карысныя крыніцы інфармацыі ўключаюць:
- Падручнікі па фізічнай хіміі і фізіцы кандэнсаванага стану
- Навуковыя часопісы, такія як Physical Review Letters і Journal of Chemical Physics
- Інтэрнэт-форумы і форумы для навукоўцаў і даследчыкаў
- Вэб-сайты і блогі, прысвечаныя вывучэнню вадкасцей і іх уласцівасцей
Выпарэнне: навука аб ператварэнні вадкасці ў пар
Выпарэнне - гэта працэс, пры якім вадкасць пераходзіць у газападобны стан. Гэта адбываецца, калі малекулы ў вадкасці атрымліваюць дастатковую кінэтычную энергію, каб пазбегнуць сіл, якія ўтрымліваюць іх разам. Энергія, неабходная для гэтага працэсу, называецца цяплом, і яна можа паступаць у выглядзе сонечнага святла, прыгатавання ежы або любой іншай крыніцы цяпла. Калі вадкасць награваецца, яе малекулы рухаюцца хутчэй, і шанцы мець дастаткова энергіі, каб выйсці з вадкай фазы, павялічваюцца.
Роля тэмпературы і ціску
Тэмпература і ціск навакольнага асяроддзя гуляюць значную ролю ў працэсе выпарэння. Калі тэмпература вышэй, малекулы ў вадкасці маюць большую кінэтычную энергію, і ім становіцца лягчэй выйсці з вадкай фазы. З іншага боку, калі ціск ніжэй, малекулы маюць больш месца для перамяшчэння, і ім становіцца лягчэй выйсці з вадкай фазы.
Выпарэнне супраць выпарэння
Выпарэнне часта блытаюць з выпарэннем, але гэта не адно і тое ж. Выпарэнне - гэта працэс, пры якім вадкасць ператвараецца ў газ, і гэта можа адбывацца пры любой тэмпературы. Выпарэнне, з іншага боку, адбываецца толькі на паверхні вадкасці і толькі тады, калі вадкасць знаходзіцца ніжэй за тэмпературу кіпення.
Выпарэнне ў розных асяроддзях
Выпарэнне можа адбывацца ў любым асяроддзі, але яно адбываецца хутчэй у больш цёплым і сухім асяроддзі. Вось некалькі канкрэтных прыкладаў:
- Выпарэнне адбываецца хутчэй у гарачым і сухім клімаце, чым у халодным і вільготным клімаце.
- Выпарэнне адбываецца хутчэй на вялікіх вышынях, таму што ціск паветра ніжэй.
- Выпарэнне адбываецца хутчэй у раёнах з шырокім размеркаваннем кіслароду ў паветры.
- Выпарэнне адбываецца хутчэй у зацененых месцах, таму што прамыя сонечныя прамяні награваюць вадкасць менш.
Кандэнсацыя і кругазварот вады
Калі вадзяная пара ў атмасферы астывае, яна ў канчатковым выніку зноў ператвараецца ў вадкасць у выніку працэсу, званага кандэнсацыяй. Затым гэтая вадкасць можа выпасці назад на паверхню Зямлі ў выглядзе ападкаў, завяршаючы кругазварот вады.
Навука аб лятучасці вадкасцей
Лятучасць - гэта тэндэнцыя рэчыва выпарацца або выпарацца. Ён цесна звязаны з ціскам пары вадкасці, які з'яўляецца мерай тэндэнцыі рэчыва да выхаду ў газавую фазу. Лятучасць вадкасці залежыць ад шэрагу фактараў, уключаючы памер і форму яе асобных малекул, трываласць сувязі паміж суседнімі атамамі або часціцамі і энергію, неабходную для разрыву гэтых сувязяў і дазволу рэчыву ператварыцца з вадкасці ў да газу.
Важнасць ціску пары
Ціск пары - гэта мера адноснай ступені лятучасці вадкасці. Гэта ціск пары рэчыва ў закрытай ёмістасці пры зададзенай тэмпературы. Чым вышэй ціск пары, тым больш лятучая вадкасць. Гэта ўласцівасць важна для вызначэння тэмпературы кіпення вадкасці, а таксама яе схільнасці да выпарэння.
Вогненебяспечнасць і лятучасць
Гаручасць рэчыва цесна звязана з яго лятучасцю. Лятучыя вадкасці, якія маюць нізкую тэмпературу ўспышкі, якая з'яўляецца тэмпературай, пры якой вадкасць вылучае дастатковую колькасць пары для адукацыі лёгкаўзгаральнай сумесі з паветрам, лічацца лёгкаўзгаральнымі. Вось чаму важна звяртацца з лятучымі вадкасцямі асцярожна і ў адпаведнасці з правіламі бяспекі.
Прамысловае выкарыстанне лятучых вадкасцей
Лятучыя вадкасці звычайна выкарыстоўваюцца ў прамысловых працэсах, такіх як:
- Растваральнікі: выкарыстоўваюцца для растварэння іншых рэчываў пры вытворчасці розных прадуктаў.
- Паліва: выкарыстоўваецца як крыніца энергіі ў рухавіках і іншых машынах.
- Якія чысцяць сродкі: выкарыстоўваюцца для ачысткі і дэзінфекцыі паверхняў у розных галінах прамысловасці.
У заключэнне можна сказаць, што лятучасць вадкасцей - гэта складаны працэс, які залежыць ад шэрагу фактараў, уключаючы ўласцівасці асобных малекул, тэмпературу і прысутнасць іншых рэчываў. Разуменне навукі, якая ляжыць у аснове валацільнасць, важна ў шэрагу галін, ад вытворчасці да вытворчасці энергіі.
заключэнне
Такім чынам, вось што такое вадкасць. Вадкасць - гэта стан матэрыі, у адрозненне ад цвёрдых тэл, які характарызуецца фіксаваным аб'ёмам і вадкай формай і ўключае амаль усё, што мы бачым вакол сябе кожны дзень.
Вы не можаце па-сапраўднаму зразумець вадкасці, не разумеючы ўласцівасцей згуртаванасці і адгезіі, і вы не можаце зразумець іх, не разумеючы малекул і атамаў. Такім чынам, я спадзяюся, што гэта кіраўніцтва дало вам лепшае разуменне таго, што такое вадкасці.
Я Йост Нусельдэр, заснавальнік Tools Doctor, маркетынг кантэнту і тата. Я люблю выпрабоўваць новае абсталяванне, і разам са сваёй камандай я ствараю падрабязныя артыкулы ў блогу з 2016 года, каб дапамагчы лаяльным чытачам інструментамі і парадамі па вырабе.
