Tečnost je stanje materije koje karakteriše molekule koje su dovoljno blizu jedna drugoj da formiraju privremene veze (adhezija) i da se kreću jedna oko druge (fluidnost). Tečnosti imaju određenu zapreminu i poprimaju oblik posude. Uglavnom se nalaze u prirodi.
Pogledajmo svaki od njih detaljnije.
U ovom ćemo članku obraditi:
Primjeri tečnosti: Više od vode
Kada govorimo o tečnostima, mislimo na stanje materije. Za razliku od čvrstih materija koje imaju fiksni oblik i zapreminu, i gasova koji se šire da bi ispunili bilo koju posudu, tečnosti imaju fiksni volumen, ali poprimaju oblik svoje posude. Neka svojstva tečnosti uključuju:
- Gotovo nestišljive: Tečnosti imaju fiksni volumen, što znači da ih je teško komprimirati. To je zbog činjenice da su molekuli u tekućini blizu jedni drugima i da imaju malo slobode kretanja.
- Gustina: Tečnosti karakteriše njihova gustina, što je masa po jedinici zapremine. Na gustinu tečnosti utiču temperatura i pritisak, ali za određenu vrstu supstance gustina ostaje konstantna.
- Kohezija i adhezija: Tečnosti imaju svojstvo kohezije, što znači da se molekuli međusobno privlače. Takođe imaju svojstvo adhezije, što znači da ih privlači površina čvrste materije.
- Viskoznost: Tečnosti imaju određeni otpor protoku, koji je poznat kao viskozitet. Na ovo svojstvo utiču temperatura i hemijski sastav tečnosti.
Primjeri tečnosti
Kada pomislimo na tečnosti, prvo što nam padne na pamet je obično voda. Međutim, postoje mnogi drugi primjeri tekućina, uključujući:
- Biljno ulje: Ovo je uobičajeno ulje za kuhanje koje se ne miješa s vodom, što znači da se ne miješa s vodom.
- Alkohol: Ovo je uobičajena tečnost koja se meša sa vodom, što znači da se meša sa vodom.
- Živa: Ovo je metalni element koji je tečan na sobnoj temperaturi. Odlikuje se velikom gustinom i obično se koristi u termometrima.
- Rubidijum: Ovo je još jedan metalni element koji je tečan na povišenim temperaturama.
- Hemikalije: Postoje mnoge hemikalije koje postoje u tečnom obliku, uključujući neke koje su u izobilju u našem svakodnevnom životu, kao što su benzin i proizvodi za čišćenje.
Tečnosti i njihova svojstva
Svojstva tečnosti mogu dovesti do nekih zanimljivih pojava. Na primjer:
- Tečnosti mogu promeniti oblik: Za razliku od čvrstih tela, koje imaju fiksni oblik, tečnosti mogu da poprime oblik svog kontejnera. Ovo svojstvo je zbog činjenice da se molekuli u tečnosti relativno slobodno kreću.
- Tečnosti pune kontejnere: Iako se tečnosti ne šire da bi napunile posudu kao gasovi, one pune posudu u kojoj se nalaze. To je zato što tečnosti imaju fiksnu zapreminu.
- Tečnosti se raspršuju po površinama: Kada se tečnost stavi na površinu, ona će se raspršiti dok ne dostigne stanje ravnoteže. To je zbog svojstava kohezije i adhezije.
Šta tečnosti čini jedinstvenim?
Tečnosti su fascinantno stanje materije koje imaju svojstva koja ih razlikuju od čvrstih materija i gasova. Evo nekih ključnih svojstava tečnosti:
- Volumen: Tečnosti imaju određeni volumen, što znači da zauzimaju određenu količinu prostora.
- Oblik: Tečnosti poprimaju oblik svoje posude zbog neuravnoteženih sila između njihovih čestica.
- Kohezivne sile: Molekuli u tekućini se privlače jedni prema drugima, što rezultira površinskom napetosti i sposobnošću formiranja kapi.
- Viskoznost: Tečnosti imaju mjeru otpornosti na protok, koja se može uvelike razlikovati ovisno o vrsti tekućine. Na primjer, voda ima nizak viskozitet, dok med ima visok viskozitet.
- Površinski napon: Tečnosti imaju svojstvo zvano površinski napon, koje je rezultat kohezivnih sila između čestica na površini tečnosti. Ovo svojstvo je važno u mnogim procesima, kao što je kapilarno djelovanje.
- Isparavanje: Tečnosti se mogu pretvoriti u gasnu fazu kroz proces koji se zove isparavanje, za koji je potrebna energija da bi se prekinule veze između čestica.
Razlike između tečnosti i čvrstih materija
Dok se i tečnosti i čvrste materije smatraju kondenzovanim fazama materije, postoje jasne razlike između njih:
- Oblik: Čvrsta tijela imaju fiksni oblik, dok tekućine poprimaju oblik svoje posude.
- Čestice: Čestice u čvrstom stanju su raspoređene u fiksnom uzorku, dok se čestice u tečnosti slobodno kreću jedna oko druge.
- Zapremina: Čvrste tvari imaju fiksni volumen, dok tekućine imaju određeni volumen, ali mogu promijeniti oblik.
- Kohezija: Kohezivne sile su jače u čvrstim materijama nego u tečnostima, što dovodi do veće površinske napetosti.
Važnost razumijevanja svojstava tekućine
Razumijevanje svojstava tečnosti je važno u mnogim oblastima, uključujući:
- Hemija: Poznavanje svojstava tečnosti je potrebno za opisivanje ponašanja jedinjenja i merenje njihovih fizičkih i hemijskih promena.
- Fizika: Proučavanje tečnosti je važno za razumevanje ponašanja tečnosti, što je ključno u mnogim oblastima fizike.
- Nauka o Zemlji: Svojstva tečnosti su važna za razumevanje ponašanja vode na Zemlji, uključujući njenu ulogu u ciklusu vode i njen uticaj na životnu sredinu.
Measuring Liquid Properties
Postoji mnogo načina za mjerenje svojstava tečnosti, uključujući:
- Viskoznost: Otpor protoku može se izmjeriti pomoću viskozimetra.
- Površinski napon: Površinski napon tečnosti može se izmeriti pomoću tenziometra.
- Gustina: masa po jedinici zapremine tečnosti može se izmeriti pomoću hidrometra.
- Tačka ključanja: Temperatura na kojoj tečnost prelazi u gasovitu fazu može se izmeriti pomoću termometra.
Budućnost istraživanja tečnosti
Ima još mnogo toga da se nauči o tečnostima, a istraživanja u ovoj oblasti su u toku. Neka ključna područja fokusa uključuju:
- Složene tečnosti: Tečnosti koje imaju složeniju strukturu od jednostavnih tečnosti, kao što su polimeri i tečni kristali.
- Tečnosti pod visokim pritiskom: Tečnosti koje su podvrgnute visokim pritiscima, poput onih koje se nalaze duboko u Zemlji.
- Vruće tečnosti: Tečnosti koje se zagrevaju na visoke temperature, kao što su one koje se koriste u industrijskim procesima.
Promjena stanja: stvar faza
Topljenje je prijelaz iz čvrste faze u tečnu fazu. Evo nekoliko stvari koje treba imati na umu:
- Kada se čvrsta materija zagreje, njeni molekuli počinju da vibriraju sve brže i brže.
- U određenom trenutku, molekuli imaju dovoljno energije da se oslobode svojih fiksnih pozicija i počnu se kretati.
- Tada se čvrsta materija počinje topiti i postaje tečnost.
Od tečnog do čvrstog: smrzavanje
Zamrzavanje je suprotno od topljenja. To je prijelaz iz tekuće faze u čvrstu fazu. Evo nekoliko stvari koje treba imati na umu:
- Kada se tečnost ohladi, njeni molekuli počinju da se kreću sve sporije i sporije.
- U određenom trenutku, molekuli gube dovoljno energije da se kreću i počnu se slagati u fiksne položaje.
- To je kada tečnost počinje da se smrzava i postaje čvrsta.
Od tečnosti do gasa: isparavanje
Isparavanje je prijelaz iz tekuće faze u plinovitu fazu. Evo nekoliko stvari koje treba imati na umu:
- Kada se tečnost zagreje, njeni molekuli počinju da se kreću sve brže i brže.
- U određenom trenutku, molekuli imaju dovoljno energije da se oslobode površine tekućine i postanu plin.
- Tada tečnost počinje da isparava i postaje gas.
Od plina do tekućine: kondenzacija
Kondenzacija je suprotna od isparavanja. To je prijelaz iz gasne faze u tečnu fazu. Evo nekoliko stvari koje treba imati na umu:
- Kada se gas ohladi, njegovi molekuli počinju da se kreću sve sporije i sporije.
- U određenom trenutku, molekuli gube dovoljno energije da ostanu zajedno i počnu formirati tečnost.
- To je kada plin počinje da se kondenzuje i postaje tečnost.
Promena stanja materije je fascinantan proces koji se dešava svuda oko nas. Bilo da se radi o ledu koji se topi u vašem piću ili o pari koja se diže iz vaše jutarnje kafe, razumijevanje faza materije može nam pomoći da cijenimo svijet na potpuno novi način.
Ljepljiva priroda vode: kohezija i adhezija
Kohezija i adhezija se odnose na površinski napon tečnosti. Površinska napetost je sila koja uzrokuje da se površina tekućine skuplja i formira oblik koji minimizira površinu. Kohezija je odgovorna za površinski napon vode, dok adhezija omogućava da se voda drži za druge površine.
Primjeri kohezije i adhezije na djelu
Evo nekoliko primjera kohezije i adhezije u svakodnevnom životu:
- Kapljica vode na sjajnoj površini formira gotovo sferni oblik zbog kohezivnih sila između molekula vode.
- Voda u posudi može uzrokovati da se posuda navlaži zbog prianjanja.
- Kapilarno djelovanje, koje omogućava vodu da se kreće kroz uske cijevi, rezultat je i kohezije i adhezije.
- Meniskus, zakrivljena površina tekućine u posudi, nastaje ravnotežom između kohezivnih i adhezivnih sila.
Efekti kohezije i adhezije
Jačina kohezivnih i adhezivnih sila zavisi od vrste tečnosti i površine sa kojom je u kontaktu. Evo nekih efekata kohezije i adhezije:
- Voda se penje na voštanoj površini jer su sile kohezije između molekula vode veće od sila prianjanja između vode i voska.
- Boja ima tendenciju da se izravna na staklenoj površini jer su sile ljepljenja između boje i stakla veće od sila kohezije između molekula boje.
- Živa formira konkavni meniskus unutar uske staklene cijevi jer su sile prianjanja između žive i stakla veće od sila kohezije između molekula žive.
- Mjehurići sapuna imaju tendenciju formiranja kuglica zbog ravnoteže između kohezivnih i adhezivnih sila.
Kohezija i adhezija su fascinantna svojstva tečnosti koja im omogućavaju da formiraju različite oblike i interakciju sa drugim objektima. Razumijevanje ovih svojstava može nam pomoći da uštedimo vodu i da je efikasnije koristimo u svakodnevnom životu.
Ljepljivi posao viskoznosti
Viskoznost je termin koji se koristi u fizici i fizičkoj hemiji da opiše otpor tečnosti da teče. To je mjera unutrašnjeg trenja tečnosti i na njega utiču faktori kao što su temperatura, pritisak i veličina i oblik molekula koji čine tečnost.
Kako se mjeri viskozitet?
Viskoznost se obično mjeri pomoću uređaja koji se zove viskozimetar, koji mjeri vrijeme potrebno da tekućina prođe kroz usku cijev ili kanal. Viskoznost tečnosti izražava se u jedinicama poisa ili centipoaza, pri čemu je jedna poaza jednaka jednoj din-sekundi po kvadratnom centimetru.
Koji su neki problemi povezani s viskozitetom?
Iako je viskoznost važno svojstvo tekućina, ona također može uzrokovati probleme u određenim situacijama. Na primjer, visoka viskoznost može otežati pumpanje tekućina kroz cjevovode, dok niska viskoznost može dovesti do curenja i drugih problema.
Resursi za dalju diskusiju
Ako ste zainteresovani da saznate više o viskozitetu i njegovoj ulozi u ponašanju tečnosti, postoji mnogo resursa dostupnih na mreži i u štampi. Neki korisni izvori informacija uključuju:
- Udžbenici fizičke hemije i fizike kondenzovane materije
- Naučni časopisi kao što su Physical Review Letters i Journal of Chemical Physics
- Online forumi i diskusije za naučnike i istraživače
- Web stranice i blogovi posvećeni proučavanju tekućina i njihovih svojstava
Isparavanje: Nauka iza transformacije tekućine u paru
Isparavanje je proces kojim tečnost prelazi u gasovito stanje. To se događa kada molekuli u tekućini dobiju dovoljno kinetičke energije da izbjegnu sile koje ih drže zajedno. Energija potrebna za ovaj proces naziva se toplina i može se dati u obliku sunčeve svjetlosti, kuhanja ili bilo kojeg drugog izvora topline. Kada se tečnost zagreje, njeni molekuli se kreću brže, a povećavaju se šanse da će imati dovoljno energije da izađe iz tečne faze.
Uloga temperature i pritiska
Temperatura i pritisak okolnog područja igraju značajnu ulogu u procesu isparavanja. Kada je temperatura viša, molekuli u tečnosti imaju veću kinetičku energiju i postaje im lakše da pobegnu iz tečne faze. S druge strane, kada je pritisak niži, molekuli imaju više prostora za kretanje i postaje im lakše da pobjegnu iz tekuće faze.
Isparavanje naspram isparavanja
Isparavanje se često miješa sa isparavanjem, ali to nije ista stvar. Vaporizacija je proces kojim se tekućina pretvara u plin, a može se dogoditi na bilo kojoj temperaturi. Isparavanje se, s druge strane, dešava samo na površini tečnosti i samo kada je tečnost ispod tačke ključanja.
Isparavanje u različitim okruženjima
Isparavanje se može dogoditi u bilo kojem okruženju, ali se događa brže u toplijim i sušnijim sredinama. Evo nekoliko konkretnih primjera:
- Isparavanje se dešava brže u vrućim i suhim klimama nego u hladnoj i vlažnoj klimi.
- Isparavanje se događa brže na većim visinama jer je pritisak zraka niži.
- Isparavanje se događa brže u područjima sa širokom distribucijom kisika u zraku.
- Isparavanje se događa brže u zasjenjenim područjima jer ima manje direktne sunčeve svjetlosti za zagrijavanje tekućine.
Kondenzacija i ciklus vode
Kada se vodena para u atmosferi ohladi, na kraju se ponovo pretvara u tečnost kroz proces koji se zove kondenzacija. Ova tečnost tada može pasti nazad na površinu Zemlje kao padavine, dovršavajući ciklus vode.
Nauka iza volatilnosti tečnosti
Hlapljivost je sklonost tvari da ispari ili ispari. Usko je povezan sa pritiskom pare tečnosti, što je mera sklonosti supstance da izađe u gasnu fazu. Isparljivost tekućine ovisi o brojnim faktorima, uključujući veličinu i oblik njenih pojedinačnih molekula, snagu veze između susjednih atoma ili čestica i energiju koja je potrebna da se te veze razbiju i omogući transformacija tvari iz tekućine. na gas.
Važnost pritiska pare
Pritisak pare je mjera relativnog stepena isparljivosti tečnosti. To je pritisak koji vrši para neke supstance u zatvorenoj posudi na datoj temperaturi. Što je pritisak pare veći, to je tečnost isparljivija. Ovo svojstvo je važno za određivanje tačke ključanja tečnosti, kao i njene sklonosti isparavanju.
Zapaljivost i isparljivost
Zapaljivost tvari usko je povezana s njenom isparljivošću. Isparljive tečnosti koje imaju nisku tačku paljenja, što je temperatura na kojoj tečnost ispušta dovoljno pare da formira zapaljivu smešu sa vazduhom, smatraju se visoko zapaljivim. Zbog toga je važno pažljivo rukovati isparljivim tekućinama iu skladu sa sigurnosnim propisima.
Industrijska upotreba hlapljivih tečnosti
Isparljive tekućine se obično koriste u industrijskim procesima, kao što su:
- Rastvarači: koriste se za otapanje drugih supstanci u proizvodnji različitih proizvoda.
- Goriva: koriste se kao izvor energije u motorima i drugim mašinama.
- Sredstva za čišćenje: koriste se za čišćenje i dezinfekciju površina u raznim industrijama.
Zaključno, isparljivost tečnosti je složen proces koji zavisi od brojnih faktora, uključujući svojstva pojedinačnih molekula, temperaturu i prisustvo drugih supstanci. Razumijevanje nauke koja stoji iza volatilnosti važno je u brojnim industrijama, od proizvodnje do proizvodnje energije.
zaključak
Dakle, to je tečnost. Tečnost je stanje materije za razliku od čvrstih materija, koje karakteriše fiksni volumen i fluidni oblik, i uključuje gotovo sve što vidimo oko sebe svaki dan.
Ne možete zaista razumjeti tekućine bez razumijevanja svojstava kohezije i adhezije, a ne možete ih razumjeti bez razumijevanja molekula i atoma. Dakle, nadam se da vam je ovaj vodič dao bolje razumijevanje o tome šta su tečnosti.
Ja sam Joost Nusselder, osnivač Tools Doctor, marketer sadržaja i otac. Volim isprobavati novu opremu, a zajedno sa svojim timom od 2016. stvaram detaljne članke na blogu kako bih pomogao vjernim čitateljima alatima i savjetima za izradu.
