Mae hylif yn gyflwr mater a nodweddir gan foleciwlau sy'n ddigon agos at ei gilydd i ffurfio bondiau dros dro (adlyniad) a symud o gwmpas ei gilydd (hylifedd). Mae gan hylifau gyfaint pendant ac maent yn cymryd siâp cynhwysydd. Maent i'w cael yn bennaf ym myd natur.
Gadewch i ni edrych ar bob un o'r rhain yn fwy manwl.
Yn y swydd hon byddwn yn ymdrin â:
Enghreifftiau o Hylifau: Mwy Na Dŵr yn unig
Pan fyddwn yn siarad am hylifau, rydym yn cyfeirio at gyflwr mater. Yn wahanol i solidau, sydd â siâp a chyfaint sefydlog, a nwyon, sy'n ehangu i lenwi unrhyw gynhwysydd, mae gan hylifau gyfaint sefydlog ond maent yn cymryd siâp eu cynhwysydd. Mae rhai priodweddau hylifau yn cynnwys:
- Bron yn anghywasgadwy: Mae gan hylifau gyfaint sefydlog, sy'n golygu eu bod yn anodd eu cywasgu. Mae hyn oherwydd y ffaith bod y moleciwlau mewn hylif yn agos at ei gilydd ac nad oes ganddynt lawer o ryddid i symud.
- Dwysedd: Nodweddir hylifau gan eu dwysedd, sef y màs fesul uned gyfaint. Mae tymheredd a gwasgedd yn effeithio ar ddwysedd hylif, ond ar gyfer math penodol o sylwedd, mae'r dwysedd yn aros yn gyson.
- Cydlyniant ac Adlyniad: Mae gan hylifau eiddo cydlyniad, sy'n golygu bod y moleciwlau'n cael eu denu at ei gilydd. Mae ganddynt hefyd yr eiddo o adlyniad, sy'n golygu eu bod yn cael eu denu i wyneb solet.
- Gludedd: Mae gan hylifau wrthwynebiad penodol i lif, a elwir yn gludedd. Mae tymheredd a chyfansoddiad cemegol yr hylif yn effeithio ar yr eiddo hwn.
Enghreifftiau o Hylifau
Pan fyddwn yn meddwl am hylifau, y peth cyntaf sy'n dod i'r meddwl fel arfer yw dŵr. Fodd bynnag, mae llawer o enghreifftiau eraill o hylifau, gan gynnwys:
- Olew llysiau: Mae hwn yn olew coginio cyffredin sy'n anghymysgadwy â dŵr, sy'n golygu nad yw'n cymysgu â dŵr.
- Alcohol: Mae hwn yn hylif cyffredin sy'n gymysgadwy â dŵr, sy'n golygu ei fod yn cymysgu â dŵr.
- Mercwri: Elfen fetelaidd yw hon sy'n hylif ar dymheredd ystafell. Fe'i nodweddir gan ei ddwysedd uchel ac fe'i defnyddir yn gyffredin mewn thermomedrau.
- Rubidium: Mae hon yn elfen fetelaidd arall sy'n hylif ar dymheredd uchel.
- Cemegau: Mae yna lawer o gemegau sy'n bodoli ar ffurf hylif, gan gynnwys rhai sy'n helaeth yn ein bywydau bob dydd, fel gasoline a chynhyrchion glanhau.
Hylifau a'u Priodweddau
Gall priodweddau hylifau arwain at rai ffenomenau diddorol. Er enghraifft:
- Gall hylifau newid siâp: Yn wahanol i solidau, sydd â siâp sefydlog, gall hylifau gymryd siâp eu cynhwysydd. Mae'r priodwedd hwn oherwydd y ffaith bod y moleciwlau mewn hylif yn gymharol rhydd i symud o gwmpas.
- Mae hylifau'n llenwi cynwysyddion: Er nad yw hylifau'n ehangu i lenwi cynhwysydd fel nwyon, maen nhw'n llenwi'r cynhwysydd y maen nhw ynddo. Mae hyn oherwydd bod gan hylifau gyfaint sefydlog.
- Mae hylifau'n gwasgaru ar arwynebau: Pan fydd hylif yn cael ei roi ar wyneb, bydd yn gwasgaru nes iddo gyrraedd cyflwr cydbwysedd. Mae hyn oherwydd priodweddau cydlyniad ac adlyniad.
Beth Sy'n Gwneud Hylifau yn Unigryw?
Mae hylifau yn gyflwr hynod ddiddorol o fater sydd â phriodweddau sy'n eu gwahaniaethu oddi wrth solidau a nwyon. Dyma rai priodweddau allweddol hylifau:
- Cyfaint: Mae gan hylifau gyfaint pendant, sy'n golygu eu bod yn cymryd swm penodol o le.
- Siâp: Mae hylifau yn cymryd siâp eu cynhwysydd oherwydd y grymoedd anghytbwys rhwng eu gronynnau.
- Grymoedd cydlynol: Mae'r moleciwlau mewn hylif yn cael eu denu at ei gilydd, gan arwain at densiwn arwyneb a'r gallu i ffurfio diferion.
- Gludedd: Mae gan hylifau fesur o'u gwrthiant i lif, a all amrywio'n fawr yn dibynnu ar y math o hylif. Er enghraifft, mae gan ddŵr gludedd isel, tra bod gan fêl gludedd uchel.
- Tensiwn arwyneb: Mae gan hylifau briodwedd o'r enw tensiwn arwyneb, sy'n ganlyniad grymoedd cydlynol rhwng gronynnau ar wyneb yr hylif. Mae'r eiddo hwn yn bwysig mewn llawer o brosesau, megis gweithredu capilari.
- Anweddiad: Gall hylifau newid yn gyfnod nwy trwy broses a elwir yn anweddiad, sy'n gofyn am egni i dorri'r bondiau rhwng gronynnau.
Y Gwahaniaethau Rhwng Hylifau a Solidau
Er bod hylifau a solidau ill dau yn cael eu hystyried yn gyfnodau cyddwys o fater, mae gwahaniaethau amlwg rhwng y ddau:
- Siâp: Mae gan solidau siâp sefydlog, tra bod hylifau yn cymryd siâp eu cynhwysydd.
- Gronynnau: Mae'r gronynnau mewn solid wedi'u trefnu mewn patrwm sefydlog, tra bod y gronynnau mewn hylif yn rhydd i symud o gwmpas ei gilydd.
- Cyfaint: Mae gan solidau gyfaint sefydlog, tra bod gan hylifau gyfaint pendant ond gallant newid siâp.
- Cydlyniant: Mae grymoedd cydlynol yn gryfach mewn solidau nag mewn hylifau, gan arwain at densiwn arwyneb uwch.
Pwysigrwydd Deall Priodweddau Hylif
Mae deall priodweddau hylifau yn bwysig mewn sawl maes, gan gynnwys:
- Cemeg: Mae angen gwybod priodweddau hylifau i ddisgrifio ymddygiad cyfansoddion ac i fesur eu newidiadau ffisegol a chemegol.
- Ffiseg: Mae astudio hylifau yn bwysig i ddeall ymddygiad hylifau, sy'n allweddol mewn llawer o feysydd ffiseg.
- Gwyddor y ddaear: Mae priodweddau hylifau yn bwysig i ddeall ymddygiad dŵr ar y Ddaear, gan gynnwys ei rôl yn y gylchred ddŵr a'i effaith ar yr amgylchedd.
Mesur Priodweddau Hylif
Mae sawl ffordd o fesur priodweddau hylifau, gan gynnwys:
- Gludedd: Gellir mesur y gwrthiant i lif gan ddefnyddio viscometer.
- Tensiwn arwyneb: Gellir mesur tensiwn arwyneb hylif gan ddefnyddio tensiomedr.
- Dwysedd: Gellir mesur màs fesul uned cyfaint hylif gan ddefnyddio hydromedr.
- Berwbwynt: Gellir mesur y tymheredd y mae hylif yn newid i gyfnod nwy gan ddefnyddio thermomedr.
Dyfodol Ymchwil Hylif
Mae llawer i'w ddysgu o hyd am hylifau, ac mae ymchwil yn y maes hwn yn parhau. Mae rhai meysydd ffocws allweddol yn cynnwys:
- Hylifau cymhleth: Hylifau sydd â strwythur mwy cymhleth na hylifau syml, fel polymerau a chrisialau hylif.
- Hylifau pwysedd uchel: Hylifau sy'n destun pwysau uchel, fel y rhai a geir yn ddwfn yn y Ddaear.
- Hylifau poeth: Hylifau sy'n cael eu gwresogi i dymheredd uchel, fel y rhai a ddefnyddir mewn prosesau diwydiannol.
Cyflyrau sy'n Newid: Mater o Gamau
Toddi yw'r trawsnewidiad o'r cyfnod solet i'r cyfnod hylif. Dyma rai pethau i'w cadw mewn cof:
- Pan gaiff solid ei gynhesu, mae ei foleciwlau'n dechrau dirgrynu'n gyflymach ac yn gyflymach.
- Ar adeg benodol, mae gan y moleciwlau ddigon o egni i dorri'n rhydd o'u safleoedd sefydlog a dechrau symud o gwmpas.
- Dyma pryd mae'r solid yn dechrau toddi a dod yn hylif.
O Hylif i Soled: Rhewi
Rhewi yw'r gwrthwyneb i doddi. Dyma'r trawsnewidiad o'r cyfnod hylif i'r cyfnod solet. Dyma rai pethau i'w cadw mewn cof:
- Pan fydd hylif yn cael ei oeri, mae ei foleciwlau'n dechrau symud yn arafach ac yn arafach.
- Ar adeg benodol, mae'r moleciwlau'n colli digon o egni i symud o gwmpas a dechrau setlo i safleoedd sefydlog.
- Dyma pryd mae'r hylif yn dechrau rhewi ac yn dod yn solid.
O Hylif i Nwy: Anweddiad
Anweddiad yw'r trawsnewidiad o'r cyfnod hylif i'r cyfnod nwy. Dyma rai pethau i'w cadw mewn cof:
- Pan fydd hylif yn cael ei gynhesu, mae ei moleciwlau'n dechrau symud yn gyflymach ac yn gyflymach.
- Ar adeg benodol, mae gan y moleciwlau ddigon o egni i dorri'n rhydd o wyneb yr hylif a dod yn nwy.
- Dyma pryd mae'r hylif yn dechrau anweddu ac yn troi'n nwy.
O Nwy i Hylif: Anwedd
Mae anwedd i'r gwrthwyneb i anweddiad. Dyma'r trawsnewidiad o'r cyfnod nwy i'r cyfnod hylif. Dyma rai pethau i'w cadw mewn cof:
- Pan fydd nwy yn cael ei oeri, mae ei foleciwlau'n dechrau symud yn arafach ac yn arafach.
- Ar adeg benodol, mae'r moleciwlau'n colli digon o egni i aros gyda'i gilydd a dechrau ffurfio hylif.
- Dyma pryd mae'r nwy yn dechrau cyddwyso a dod yn hylif.
Mae newid cyflwr mater yn broses hynod ddiddorol sy'n digwydd ym mhobman o'n cwmpas. P'un ai'r rhew yn toddi yn eich diod neu'r stêm sy'n codi o'ch coffi boreol, gall deall cyfnodau mater ein helpu i werthfawrogi'r byd mewn ffordd hollol newydd.
Natur Gludiog Dŵr: Cydlyniad ac Adlyniad
Mae cydlyniad ac adlyniad yn gysylltiedig â thensiwn wyneb hylifau. Tensiwn arwyneb yw'r grym sy'n achosi i wyneb hylif gyfangu a ffurfio siâp sy'n lleihau'r arwynebedd. Cydlyniant sy'n gyfrifol am densiwn wyneb dŵr, tra bod adlyniad yn caniatáu i ddŵr gadw at arwynebau eraill.
Enghreifftiau o Gydlyniant ac Ymlyniad ar Waith
Dyma rai enghreifftiau o gydlyniant ac adlyniad mewn bywyd bob dydd:
- Mae defnyn dŵr ar arwyneb sgleiniog yn ffurfio siâp bron yn sfferig oherwydd y grymoedd cydlynol rhwng moleciwlau dŵr.
- Gall dŵr mewn cynhwysydd achosi i'r cynhwysydd fynd yn wlyb oherwydd adlyniad.
- Mae gweithredu capilari, sy'n caniatáu i ddŵr symud trwy diwbiau cul, yn ganlyniad i gydlyniad ac adlyniad.
- Mae'r menisws, sef arwyneb crwm hylif mewn cynhwysydd, yn cael ei achosi gan y cydbwysedd rhwng grymoedd cydlynol a gludiog.
Effeithiau Cydlyniad ac Ymlyniad
Mae cryfder grymoedd cydlynol a gludiog yn dibynnu ar y math o hylif a'r arwyneb y mae mewn cysylltiad ag ef. Dyma rai o effeithiau cydlyniant ac adlyniad:
- Mae dŵr yn dod i ben ar wyneb cwyr oherwydd bod y grymoedd cydlynol rhwng moleciwlau dŵr yn fwy na'r grymoedd gludiog rhwng dŵr a'r cwyr.
- Mae paent yn tueddu i fflatio ar wyneb gwydr oherwydd bod y grymoedd gludiog rhwng y paent a'r gwydr yn fwy na'r grymoedd cydlynol rhwng y moleciwlau paent.
- Mae mercwri yn ffurfio menisws ceugrwm y tu mewn i diwb gwydr cul oherwydd bod y grymoedd gludiog rhwng mercwri a gwydr yn fwy na'r grymoedd cydlynol rhwng moleciwlau mercwri.
- Mae swigod sebon yn dueddol o ffurfio sfferau oherwydd y cydbwysedd rhwng grymoedd cydlynol a gludiog.
Mae cydlyniad ac adlyniad yn briodweddau hynod ddiddorol hylifau sy'n caniatáu iddynt ffurfio siapiau gwahanol a rhyngweithio â gwrthrychau eraill. Gall deall y priodweddau hyn ein helpu i arbed dŵr a'i ddefnyddio'n fwy effeithlon yn ein bywydau bob dydd.
Y Busnes Gludiog o Gludedd
Mae gludedd yn derm a ddefnyddir mewn ffiseg a chemeg ffisegol i ddisgrifio ymwrthedd hylif i lifo. Mae'n fesur o ffrithiant mewnol hylif ac yn cael ei effeithio gan ffactorau megis tymheredd, gwasgedd, a maint a siâp y moleciwlau sy'n ffurfio'r hylif.
Sut mae Gludedd yn cael ei Fesur?
Mae gludedd yn cael ei fesur fel arfer gan ddefnyddio dyfais o'r enw viscometer, sy'n mesur yr amser mae'n ei gymryd i hylif lifo trwy diwb neu sianel gul. Mae gludedd hylif yn cael ei fynegi mewn unedau poise neu centipoise, gydag un safiad yn hafal i un dyne eiliad fesul centimedr sgwâr.
Beth yw Rhai Problemau sy'n Gysylltiedig â Gludedd?
Er bod gludedd yn eiddo pwysig i hylifau, gall hefyd achosi problemau mewn rhai sefyllfaoedd. Er enghraifft, gall gludedd uchel ei gwneud hi'n anodd pwmpio hylifau trwy biblinellau, tra gall gludedd isel arwain at ollyngiadau a materion eraill.
Adnoddau ar gyfer Trafod Pellach
Os oes gennych ddiddordeb mewn dysgu mwy am gludedd a'i rôl yn ymddygiad hylifau, mae llawer o adnoddau ar gael ar-lein ac mewn print. Mae rhai ffynonellau gwybodaeth defnyddiol yn cynnwys:
- Gwerslyfrau ar gemeg ffisegol a ffiseg mater cywasgedig....
- Cyfnodolion gwyddonol fel Physical Review Letters a Journal of Chemical Physics
- fforymau ar-lein a byrddau trafod ar gyfer gwyddonwyr ac Ymchwilwyr....
- Gwefannau a blogiau sy'n ymroddedig i astudio hylifau a'u priodweddau
Anweddiad: Y Wyddoniaeth y Tu Ôl i Drawsnewid Hylif i Anwedd
Anweddiad yw'r broses lle mae hylif yn newid i gyflwr nwyol. Mae'n digwydd pan fydd y moleciwlau mewn hylif yn ennill digon o egni cinetig i ddianc rhag y grymoedd sy'n eu dal gyda'i gilydd. Gelwir yr egni sydd ei angen ar gyfer y broses hon yn wres, a gellir ei roi ar ffurf golau haul, coginio, neu unrhyw ffynhonnell wres arall. Pan fydd hylif yn cael ei gynhesu, mae ei moleciwlau'n symud yn gyflymach, ac mae'r siawns o gael digon o egni i ddianc rhag y cyfnod hylif yn cynyddu.
Rôl Tymheredd a Phwysau
Mae tymheredd a gwasgedd yr ardal gyfagos yn chwarae rhan arwyddocaol yn y broses anweddu. Pan fydd y tymheredd yn uwch, mae gan y moleciwlau yn yr hylif fwy o egni cinetig, ac mae'n dod yn haws iddynt ddianc rhag y cyfnod hylif. Ar y llaw arall, pan fydd y pwysedd yn is, mae gan y moleciwlau fwy o le i symud o gwmpas, ac mae'n dod yn haws iddynt ddianc rhag y cyfnod hylif.
Anweddiad vs Anweddu
Mae anweddu yn aml yn cael ei ddrysu ag anweddu, ond nid ydynt yr un peth. Anweddu yw'r broses lle mae hylif yn cael ei drawsnewid yn nwy, a gall ddigwydd ar unrhyw dymheredd. Ar y llaw arall, dim ond ar wyneb hylif y mae anweddiad yn digwydd a dim ond pan fo'r hylif o dan ei berwbwynt.
Anweddiad mewn Gwahanol Amgylcheddau
Gall anweddiad ddigwydd mewn unrhyw amgylchedd, ond mae'n digwydd yn gyflymach mewn amgylcheddau cynhesach a sychach. Dyma rai enghreifftiau penodol:
- Mae anweddiad yn digwydd yn gyflymach mewn hinsoddau poeth a sych nag mewn hinsoddau oer a llaith.
- Mae anweddiad yn digwydd yn gyflymach ar uchderau uwch oherwydd bod y pwysedd aer yn is.
- Mae anweddiad yn digwydd yn gyflymach mewn ardaloedd sydd â dosbarthiad eang o ocsigen yn yr aer.
- Mae anweddiad yn digwydd yn gyflymach mewn mannau cysgodol oherwydd bod llai o olau haul uniongyrchol i gynhesu'r hylif.
Anwedd a'r Cylchred Dŵr
Pan fydd anwedd dŵr yn yr atmosffer yn oeri, yn y pen draw mae'n troi'n ôl yn hylif trwy broses a elwir yn anwedd. Yna gall yr hylif hwn ddisgyn yn ôl i wyneb y Ddaear fel dyddodiad, gan gwblhau'r gylchred ddŵr.
Y Wyddoniaeth y Tu Ôl i Anweddolrwydd Hylifau
Anweddolrwydd yw tuedd sylwedd i anweddu neu anweddu. Mae ganddo gysylltiad agos â phwysedd anwedd hylif, sef y mesur o duedd y sylwedd i ddianc i'r cyfnod nwy. Mae anweddolrwydd hylif yn dibynnu ar nifer o ffactorau, gan gynnwys maint a siâp ei moleciwlau unigol, cryfder y bondio rhwng atomau neu ronynnau cyfagos, a'r egni sydd ei angen i dorri'r bondiau hynny a chaniatáu i'r sylwedd drawsnewid o hylif i nwy.
Pwysigrwydd Pwysedd Anwedd
Mae pwysedd anwedd yn fesur o raddau cymharol anweddolrwydd hylif. Dyma'r pwysau a roddir gan anwedd sylwedd mewn cynhwysydd caeedig ar dymheredd penodol. Po uchaf yw'r pwysedd anwedd, y mwyaf cyfnewidiol yw'r hylif. Mae'r eiddo hwn yn bwysig wrth bennu berwbwynt hylif, yn ogystal â'i duedd i anweddu.
Fflamadwyedd ac Anweddolrwydd
Mae fflamadwyedd sylwedd yn perthyn yn agos i'w anweddolrwydd. Mae hylifau anweddol sydd â phwynt fflach isel, sef y tymheredd y mae hylif yn rhyddhau digon o anwedd i ffurfio cymysgedd tanio ag aer, yn cael eu hystyried yn fflamadwy iawn. Dyna pam ei bod yn bwysig trin hylifau anweddol yn ofalus ac yn unol â rheoliadau diogelwch.
Defnyddiau Diwydiannol Hylifau Anweddol
Defnyddir hylifau anweddol yn gyffredin mewn prosesau diwydiannol, megis:
- Toddyddion: a ddefnyddir i hydoddi sylweddau eraill wrth weithgynhyrchu cynhyrchion amrywiol.
- Tanwydd: a ddefnyddir fel ffynhonnell ynni mewn peiriannau a pheiriannau eraill.
- Asiantau glanhau: a ddefnyddir i lanhau a diheintio arwynebau mewn amrywiol ddiwydiannau.
I gloi, mae anweddolrwydd hylifau yn broses gymhleth sy'n dibynnu ar nifer o ffactorau, gan gynnwys priodweddau'r moleciwlau unigol, y tymheredd, a phresenoldeb sylweddau eraill. Mae deall y wyddoniaeth y tu ôl i anweddolrwydd yn bwysig mewn nifer o ddiwydiannau, o weithgynhyrchu i gynhyrchu ynni.
Casgliad
Felly, dyna beth yw hylif. Mae hylif yn gyflwr mater yn wahanol i solidau, a nodweddir gan gyfaint sefydlog a siâp hylif, ac yn cynnwys bron popeth a welwn o'n cwmpas bob dydd.
Ni allwch ddeall hylifau mewn gwirionedd heb ddeall priodweddau cydlyniad ac adlyniad, ac ni allwch ddeall y rheini mewn gwirionedd heb ddeall moleciwlau ac atomau. Felly, rwy'n gobeithio bod y canllaw hwn wedi rhoi gwell dealltwriaeth i chi o beth yw hylifau.
Joost Nusselder ydw i, sylfaenydd Tools Doctor, marchnatwr cynnwys, a thad. Rwyf wrth fy modd yn rhoi cynnig ar offer newydd, ac ynghyd â fy nhîm rwyf wedi bod yn creu erthyglau blog manwl ers 2016 i helpu darllenwyr ffyddlon gydag offer ac awgrymiadau crefft.
