Likvaĵo estas materiostato karakterizita de molekuloj sufiĉe proksimaj unu al la alia por formi provizorajn ligojn (adhero) kaj moviĝi unu ĉirkaŭ la alia (flueco). Likvaĵoj havas difinitan volumenon kaj prenas la formon de ujo. Ili estas plejparte trovitaj en naturo.
Ni rigardu ĉiun el ĉi tiuj pli detale.
En ĉi tiu afiŝo ni traktos:
Ekzemploj de Likvaĵoj: Pli ol Nur Akvo
Kiam ni parolas pri likvaĵoj, ni aludas al stato de materio. Male al solidoj, kiuj havas fiksan formon kaj volumenon, kaj gasoj, kiuj disetendiĝas por plenigi ajnan ujon, likvaĵoj havas fiksan volumenon sed prenas la formon de sia ujo. Iuj trajtoj de likvaĵoj inkluzivas:
- Preskaŭ nekunpremeblaj: Likvaĵoj havas fiksan volumenon, kio signifas, ke ili malfacilas kunpremi. Ĉi tio estas pro la fakto, ke la molekuloj en likvaĵo estas proksimaj kaj havas malmulte da moviĝ-libereco.
- Denso: Likvaĵoj estas karakterizitaj per sia denseco, kiu estas la maso per unuo volumeno. La denseco de likvaĵo estas tuŝita de temperaturo kaj premo, sed por certa speco de substanco, la denseco restas konstanta.
- Kohezio kaj Adhero: Likvaĵoj havas la econ de kohezio, kio signifas, ke la molekuloj estas altiritaj unu al la alia. Ili ankaŭ havas la proprieton de adhero, kio signifas, ke ili estas altiritaj al la surfaco de solido.
- Viskozeco: Likvaĵoj havas certan reziston al fluo, kiu estas konata kiel viskozeco. Ĉi tiu posedaĵo estas tuŝita de temperaturo kaj la kemia konsisto de la likvaĵo.
Ekzemploj de Likvaĵoj
Kiam ni pensas pri likvaĵoj, la unua afero, kiu venas al la menso, estas kutime akvo. Tamen, ekzistas multaj aliaj ekzemploj de likvaĵoj, inkluzive de:
- Legoma oleo: Ĉi tio estas komuna kuiroleo, kiu estas nemiksebla kun akvo, tio signifas, ke ĝi ne miksiĝas kun akvo.
- Alkoholo: Ĉi tio estas komuna likvaĵo, kiu estas miksebla kun akvo, tio signifas, ke ĝi miksiĝas kun akvo.
- Merkuro: Ĉi tio estas metala elemento, kiu estas likva ĉe ĉambra temperaturo. Ĝi estas karakterizita per sia alta denseco kaj estas ofte uzata en termometroj.
- Rubidio: Ĉi tio estas alia metala elemento, kiu estas likva ĉe altaj temperaturoj.
- Kemiaĵoj: Estas multaj kemiaĵoj, kiuj ekzistas en likva formo, inkluzive de kelkaj, kiuj abundas en nia ĉiutaga vivo, kiel benzino kaj purigaj produktoj.
Likvaĵoj kaj Iliaj Propraĵoj
La propraĵoj de likvaĵoj povas konduki al iuj interesaj fenomenoj. Ekzemple:
- Likvaĵoj povas ŝanĝi formon: Male al solidoj, kiuj havas fiksan formon, likvaĵoj povas preni la formon de sia ujo. Ĉi tiu propraĵo ŝuldiĝas al la fakto, ke la molekuloj en likvaĵo estas relative liberaj moviĝi.
- Likvaĵoj plenigas ujojn: Kvankam likvaĵoj ne disetendiĝas por plenigi ujon kiel gasoj, ili ja plenigas la ujon en kiu ili estas. Ĉi tio estas ĉar likvaĵoj havas fiksan volumenon.
- Likvaĵoj disiĝas sur surfacoj: Kiam likvaĵo estas metita sur surfacon, ĝi disiĝas ĝis ĝi atingas staton de ekvilibro. Ĉi tio estas pro la propraĵoj de kohezio kaj aliĝo.
Kio faras Likvaĵojn unikaj?
Likvaĵoj estas fascina stato de materio, kiu havas ecojn, kiuj distingas ilin de solidoj kaj gasoj. Jen kelkaj ĉefaj trajtoj de likvaĵoj:
- Volumo: Likvaĵoj havas difinitan volumenon, kio signifas, ke ili okupas specifan kvanton da spaco.
- Formo: Likvaĵoj prenas la formon de sia ujo pro la malekvilibraj fortoj inter siaj partikloj.
- Koheziaj fortoj: La molekuloj en likvaĵo estas altiritaj unu al la alia, rezultigante surfacan streĉiĝon kaj la kapablon formi gutojn.
- Viskozeco: Likvaĵoj havas mezuron de sia rezisto al fluo, kiu povas multe diferenci depende de la speco de likvaĵo. Ekzemple, akvo havas malaltan viskozecon, dum mielo havas altan viskozecon.
- Surfaca tensio: Likvaĵoj havas econ nomatan surfaca tensio, kiu estas rezulto de koheziaj fortoj inter partikloj ĉe la surfaco de la likvaĵo. Ĉi tiu posedaĵo estas grava en multaj procezoj, kiel kapilara ago.
- Vaporiĝo: Likvaĵoj povas ŝanĝiĝi al gasfazo per procezo nomata vaporiĝo, kiu postulas energion por rompi la ligojn inter partikloj.
La Diferencoj Inter Likvaj kaj Solidoj
Dum likvaĵoj kaj solidoj estas ambaŭ konsideritaj densigitaj fazoj de materio, ekzistas klaraj diferencoj inter la du:
- Formo: Solidoj havas fiksan formon, dum likvaĵoj prenas la formon de sia ujo.
- Partikloj: La partikloj en solido estas aranĝitaj laŭ fiksa ŝablono, dum la partikloj en likvaĵo estas liberaj moviĝi unu ĉirkaŭ la alia.
- Volumo: Solidoj havas fiksan volumenon, dum likvaĵoj havas difinitan volumenon sed povas ŝanĝi formon.
- Kohezio: Koheziaj fortoj estas pli fortaj en solidoj ol en likvaĵoj, rezultigante pli altan surfacan streĉiĝon.
La Graveco de Kompreni Likvajn Propraĵojn
Kompreni la ecojn de likvaĵoj estas grava en multaj areoj, inkluzive de:
- Kemio: Koni la trajtojn de likvaĵoj estas postulata por priskribi la konduton de kunmetaĵoj kaj por mezuri iliajn fizikajn kaj kemiajn ŝanĝojn.
- Fiziko: La studo de likvaĵoj estas grava por kompreni la konduton de fluidoj, kio estas ŝlosilo en multaj areoj de fiziko.
- Terscienco: La trajtoj de likvaĵoj estas gravaj por kompreni la konduton de akvo sur la Tero, inkluzive de ĝia rolo en la akvociklo kaj ĝia efiko al la medio.
Mezurado de Likvaj Propraĵoj
Estas multaj manieroj mezuri la ecojn de likvaĵoj, inkluzive de:
- Viskozeco: La rezisto al fluo povas esti mezurita per viskozimetro.
- Surfaca tensio: La surfaca tensio de likvaĵo povas esti mezurita per tensiometro.
- Denso: La maso per unuo volumeno de likvaĵo povas esti mezurita per hidrometro.
- Bolpunkto: La temperaturo ĉe kiu likvaĵo ŝanĝiĝas al gasfazo povas esti mezurita per termometro.
La Estonteco de Likva Esplorado
Estas ankoraŭ multe por lerni pri likvaĵoj, kaj esplorado en ĉi tiu areo daŭras. Iuj ĉefaj fokusoj inkluzivas:
- Kompleksaj likvaĵoj: Likvaĵoj kiuj havas pli kompleksan strukturon ol simplaj likvaĵoj, kiel polimeroj kaj likvaj kristaloj.
- Altpremaj likvaĵoj: Likvaĵoj kiuj estas submetitaj al altaj premoj, kiel tiuj trovitaj profunde ene de la Tero.
- Varmaj likvaĵoj: Likvaĵoj, kiuj estas varmigitaj al altaj temperaturoj, kiel tiuj uzataj en industriaj procezoj.
Ŝanĝantaj Ŝtatoj: Afero de Fazoj
Fandado estas la transiro de la solida fazo al la likva fazo. Jen kelkaj aferoj por konsideri:
- Kiam solido estas varmigita, ĝiaj molekuloj komencas vibri pli kaj pli rapide.
- Je certa punkto, la molekuloj havas sufiĉe da energio por liberiĝi de siaj fiksaj pozicioj kaj ekmoviĝi.
- Jen kiam la solido komencas fandi kaj fariĝas likvaĵo.
De Likvo al Solido: Frostiĝo
Frostigado estas la malo de fandado. Ĝi estas la transiro de la likva fazo al la solida fazo. Jen kelkaj aferoj por konsideri:
- Kiam likvaĵo estas malvarmigita, ĝiaj molekuloj komencas moviĝi pli kaj pli malrapide.
- Je certa punkto, la molekuloj perdas sufiĉe da energio por moviĝi kaj komenci ekloĝi en fiksajn poziciojn.
- Jen kiam la likvaĵo komencas frostiĝi kaj fariĝas solida.
De Likvo al Gaso: Evaporado
Vaporiĝo estas la transiro de la likva fazo al la gasfazo. Jen kelkaj aferoj por konsideri:
- Kiam likvaĵo estas varmigita, ĝiaj molekuloj komencas moviĝi pli kaj pli rapide.
- Je certa punkto, la molekuloj havas sufiĉe da energio por liberiĝi de la surfaco de la likvaĵo kaj fariĝi gaso.
- Jen kiam la likvaĵo komencas vaporiĝi kaj fariĝas gaso.
De Gaso al Likvo: Kondensiĝo
Kondensiĝo estas la malo de vaporiĝo. Ĝi estas la transiro de la gasa fazo al la likva fazo. Jen kelkaj aferoj por konsideri:
- Kiam gaso estas malvarmigita, ĝiaj molekuloj komencas moviĝi pli kaj pli malrapide.
- Je certa punkto, la molekuloj perdas sufiĉe da energio por resti kune kaj komenci formi likvaĵon.
- Jen kiam la gaso komencas kondensiĝi kaj fariĝas likvaĵo.
Ŝanĝi statojn de materio estas fascina procezo, kiu okazas ĉirkaŭ ni. Ĉu ĝi estas la glacio degelanta en via trinkaĵo aŭ la vaporo leviĝanta de via matena kafo, kompreni la fazojn de la materio povas helpi nin aprezi la mondon en tute nova maniero.
Water's Sticky Nature: Kohezio kaj Adhero
Kohezio kaj adhero estas rilataj al la surfaca tensio de likvaĵoj. Surfaca tensio estas la forto kiu igas la surfacon de likvaĵo kuntiriĝi kaj formi formon kiu minimumigas la surfacareon. Kohezio respondecas pri la surfaca tensio de akvo, dum adhero permesas al akvo algluiĝi al aliaj surfacoj.
Ekzemploj de Kohezio kaj Adhero en Ago
Jen kelkaj ekzemploj de kohezio kaj aliĝo en ĉiutaga vivo:
- Akvoguteto sur brila surfaco formas preskaŭ sferan formon pro la koheziaj fortoj inter akvomolekuloj.
- Akvo en ujo povas igi la ujon malseki pro aliĝo.
- Kapila ago, kiu permesas al akvo moviĝi tra mallarĝaj tuboj, estas rezulto de kaj kohezio kaj adhero.
- La menisko, la kurba surfaco de likvaĵo en ujo, estas kaŭzita de la ekvilibro inter koheziaj kaj gluaj fortoj.
La Efikoj de Kohezio kaj Adhero
La forto de koheziaj kaj gluaj fortoj dependas de la speco de likvaĵo kaj la surfaco kun kiu ĝi estas en kontakto. Jen kelkaj efikoj de kohezio kaj aliĝo:
- Akvoperlas supren sur vaksita surfaco ĉar la koheziaj fortoj inter akvomolekuloj estas pli grandaj ol la glufortoj inter akvo kaj la vakso.
- Farbo tendencas platiĝi eksteren sur vitra surfaco ĉar la glufortoj inter la farbo kaj vitro estas pli grandaj ol la koheziaj fortoj inter la farbomolekuloj.
- Merkuro formas konkavan meniskon ene de mallarĝa vitrotubo ĉar la gluaj fortoj inter hidrargo kaj vitro estas pli grandaj ol la koheziaj fortoj inter hidrargaj molekuloj.
- Sabvezikoj havas emon formi sferojn pro la ekvilibro inter koheziaj kaj gluaj fortoj.
Kohezio kaj adhero estas fascinaj propraĵoj de likvaĵoj, kiuj permesas al ili formi malsamajn formojn kaj interagi kun aliaj objektoj. Kompreni ĉi tiujn proprietojn povas helpi nin ŝpari akvon kaj uzi ĝin pli efike en nia ĉiutaga vivo.
La Glueca Komerco de Viskozeco
Viskozeco estas esprimo uzita en fiziko kaj fizika kemio por priskribi la reziston de likvaĵo flui. Ĝi estas mezuro de la interna frikcio de likvaĵo kaj estas tuŝita de faktoroj kiel temperaturo, premo, kaj la grandeco kaj formo de la molekuloj kiuj konsistigas la likvaĵon.
Kiel Viskozeco Mezuras?
Viskozeco estas tipe mezurita per aparato nomita viskometro, kiu mezuras la tempon necesan por likvaĵo flui tra mallarĝa tubo aŭ kanalo. La viskozeco de likvaĵo estas esprimita en unuoj de poise aŭ centipoise, kun unu poise egala al unu dino-sekundo je kvadrata centimetro.
Kio estas Iuj Problemoj Rilataj kun Viskozeco?
Dum viskozeco estas grava eco de likvaĵoj, ĝi ankaŭ povas kaŭzi problemojn en certaj situacioj. Ekzemple, alta viskozeco povas malfaciligi pumpi likvaĵojn tra duktoj, dum malalta viskozeco povas konduki al elfluado kaj aliaj problemoj.
Rimedoj por Plia Diskuto
Se vi interesiĝas lerni pli pri viskozeco kaj ĝia rolo en la konduto de likvaĵoj, ekzistas multaj rimedoj disponeblaj interrete kaj presite. Iuj utilaj fontoj de informo inkluzivas:
- Lernolibroj pri fizika kemio kaj densigita materiofiziko
- Sciencaj ĵurnaloj kiel Physical Review Letters kaj Journal of Chemical Physics
- Retaj forumoj kaj diskuttabuloj por sciencistoj kaj esploristoj
- Retejoj kaj blogoj dediĉitaj al la studo de likvaĵoj kaj iliaj propraĵoj
Vaporiĝo: La Scienco Malantaŭ Likvaĵo al Vapora Transformo
Vaporiĝo estas la procezo per kiu likvaĵo ŝanĝiĝas al gasa stato. Ĝi okazas kiam la molekuloj en likvaĵo akiras sufiĉe da kineta energio por eskapi la fortojn kiuj tenas ilin kune. La energio necesa por ĉi tiu procezo nomiĝas varmo, kaj ĝi povas esti donita en formo de sunlumo, kuirado aŭ ajna alia fonto de varmo. Kiam likvaĵo estas varmigita, ĝiaj molekuloj moviĝas pli rapide, kaj la ŝancoj havi sufiĉe da energio por eviti la likvan fazon pliiĝas.
La Rolo de Temperaturo kaj Premo
La temperaturo kaj premo de la ĉirkaŭa regiono ludas signifan rolon en la vaporiĝprocezo. Kiam la temperaturo estas pli alta, la molekuloj en la likvaĵo havas pli grandan kinetan energion, kaj iĝas pli facile por ili eskapi de la likva fazo. Aliflanke, kiam la premo estas pli malalta, la molekuloj havas pli da spaco por moviĝi, kaj fariĝas pli facile por ili eskapi la likvan fazon.
Vaporiĝo kontraŭ Vaporiĝo
Vaporiĝo ofte estas konfuzita kun vaporiĝo, sed ili ne estas la sama afero. Vaporiĝo estas la procezo per kiu likvaĵo estas konvertita en gason, kaj ĝi povas okazi ĉe ajna temperaturo. Vaporiĝo, aliflanke, okazas nur ĉe la surfaco de likvaĵo kaj nur kiam la likvaĵo estas sub sia bolpunkto.
Vaporiĝo en Malsamaj Medioj
Vaporiĝo povas okazi en ajna medio, sed ĝi okazas pli rapide en pli varmaj kaj sekaj medioj. Jen kelkaj specifaj ekzemploj:
- Vaporiĝo okazas pli rapide en varmaj kaj sekaj klimatoj ol en malvarmaj kaj humidaj klimatoj.
- Vaporiĝo okazas pli rapide ĉe pli altaj altitudoj ĉar la aerpremo estas pli malalta.
- Vaporiĝo okazas pli rapide en lokoj kun larĝa distribuo de oksigeno en la aero.
- Vaporiĝo okazas pli rapide en ombritaj lokoj ĉar ekzistas malpli rekta sunlumo por varmigi la likvaĵon.
Kondensiĝo kaj la Akvociklo
Kiam akvovaporo en la atmosfero malvarmiĝas, ĝi poste revenas al likvaĵo per procezo nomata kondensado. Tiu likvaĵo tiam povas fali reen al la surfaco de la Tero kiel precipitaĵo, kompletigante la akvociklon.
La Scienco Malantaŭ Volatileco de Likvaĵoj
Volatileco estas la tendenco de substanco vaporiĝi aŭ vaporiĝi. Ĝi estas proksime rilatita al la vaporpremo de likvaĵo, kio estas la mezuro de la tendenco de la substanco eskapi en la gasfazon. La volatileco de likvaĵo dependas de kelkaj faktoroj, inkluzive de la grandeco kaj formo de ĝiaj individuaj molekuloj, la forto de la ligo inter najbaraj atomoj aŭ partikloj, kaj la energio necesa por rompi tiujn ligojn kaj permesi al la substanco transformi de likvaĵo. al gaso.
La Graveco de Vapora Premo
Vaporpremo estas mezuro de la relativa grado de volatilo de likvaĵo. Ĝi estas la premo farita de la vaporo de substanco en fermita ujo je difinita temperaturo. Ju pli alta estas la vaporpremo, des pli volatila la likvaĵo. Ĉi tiu posedaĵo estas grava por determini la bolpunkton de likvaĵo, same kiel ĝian tendencon vaporiĝi.
Flameblo kaj Volatileco
La flamiĝemo de substanco estas proksime rilatita al ĝia volatilo. Volatilaj likvaĵoj kiuj havas malaltan flampunkton, kio estas la temperaturo ĉe kiu likvaĵo eligas sufiĉe da vaporo por formi ekbruligan miksaĵon kun aero, estas konsideritaj tre brulemaj. Tial gravas pritrakti volatilajn likvaĵojn zorge kaj konforme al sekurecaj regularoj.
La Industriaj Uzoj de Volatilaj Likvaĵoj
Volatilaj likvaĵoj estas ofte uzitaj en industriaj procezoj, kiel ekzemple:
- Solventoj: uzataj por solvi aliajn substancojn en la fabrikado de diversaj produktoj.
- Karburaĵoj: uzata kiel fonto de energio en motoroj kaj aliaj maŝinoj.
- Purigaj agentoj: uzataj por purigi kaj desinfekti surfacojn en diversaj industrioj.
Konklude, la volatilo de likvaĵoj estas kompleksa procezo, kiu dependas de kelkaj faktoroj, inkluzive de la propraĵoj de la individuaj molekuloj, la temperaturo kaj la ĉeesto de aliaj substancoj. Kompreni la sciencon malantaŭ volatilo estas grava en kelkaj industrioj, de fabrikado ĝis energiproduktado.
konkludo
Do, jen kio estas likvaĵo. Likvaĵo estas materiostato male al solidoj, karakterizita de fiksa volumeno kaj fluida formo, kaj inkluzivanta preskaŭ ĉion, kion ni vidas ĉirkaŭ ni ĉiutage.
Oni ne povas vere kompreni likvaĵojn sen kompreni la ecojn de kohezio kaj adhero, kaj oni ne povas vere kompreni tiujn sen kompreni molekulojn kaj atomojn. Do, mi esperas, ke ĉi tiu gvidilo donis al vi pli bonan komprenon pri kio estas likvaĵoj.
Mi estas Joost Nusselder, la fondinto de Tools Doctor, enhavvendisto, kaj paĉjo. Mi amas provi novajn ekipaĵojn, kaj kune kun mia teamo mi kreas profundajn blogartikolojn ekde 2016 por helpi fidelajn legantojn per iloj kaj kreaj konsiletoj.
