Un líquido é un estado da materia caracterizado por moléculas que están o suficientemente próximas entre si para formar enlaces temporais (adhesión) e moverse entre si (fluidez). Os líquidos teñen un volume definido e toman forma de recipiente. Atópanse principalmente na natureza.
Vexamos cada un destes con máis detalle.
Neste post trataremos:
- Exemplos de líquidos: máis que auga
- Que fai que os líquidos sexan únicos?
- Cambios de estado: cuestión de fases
- Natureza pegajosa da auga: cohesión e adhesión
- O negocio pegajoso da viscosidade
- Evaporación: a ciencia detrás da transformación de líquido a vapor
- A ciencia detrás da volatilidade dos líquidos
- Conclusión
Exemplos de líquidos: máis que auga
Cando falamos de líquidos, estamos a referirnos a un estado da materia. A diferenza dos sólidos, que teñen unha forma e volume fixos, e dos gases, que se expanden ata encher calquera recipiente, os líquidos teñen un volume fixo pero toman a forma do seu recipiente. Algunhas propiedades dos líquidos inclúen:
- Case incompresibles: os líquidos teñen un volume fixo, o que significa que son difíciles de comprimir. Isto débese ao feito de que as moléculas dun líquido están moi próximas e teñen pouca liberdade de movemento.
- Densidade: os líquidos caracterízanse pola súa densidade, que é a masa por unidade de volume. A densidade dun líquido está afectada pola temperatura e a presión, pero para un determinado tipo de substancia, a densidade permanece constante.
- Cohesión e adhesión: os líquidos teñen a propiedade de cohesión, o que significa que as moléculas se atraen entre si. Tamén teñen a propiedade de adherirse, o que significa que se ven atraídos pola superficie dun sólido.
- Viscosidade: os líquidos teñen unha certa resistencia ao fluxo, que se coñece como viscosidade. Esta propiedade está afectada pola temperatura e a composición química do líquido.
Exemplos de líquidos
Cando pensamos en líquidos, o primeiro que se nos ocorre adoita ser auga. Non obstante, hai moitos outros exemplos de líquidos, incluíndo:
- Aceite vexetal: este é un aceite de cociña común que é inmiscible coa auga, é dicir, non se mestura coa auga.
- Alcohol: Este é un líquido común que é miscible coa auga, é dicir, que se mestura con auga.
- Mercurio: Este é un elemento metálico que é líquido a temperatura ambiente. Caracterízase pola súa alta densidade e úsase habitualmente en termómetros.
- Rubidio: Este é outro elemento metálico que é líquido a temperaturas elevadas.
- Químicos: hai moitos produtos químicos que existen en forma líquida, incluíndo algúns que abundan na nosa vida diaria, como a gasolina e os produtos de limpeza.
Os líquidos e as súas propiedades
As propiedades dos líquidos poden dar lugar a algúns fenómenos interesantes. Por exemplo:
- Os líquidos poden cambiar de forma: A diferenza dos sólidos, que teñen unha forma fixa, os líquidos poden tomar a forma do seu recipiente. Esta propiedade débese ao feito de que as moléculas dun líquido son relativamente libres de moverse.
- Os líquidos enchen os recipientes: aínda que os líquidos non se expanden para encher un recipiente como os gases, enchen o recipiente no que están. Isto é porque os líquidos teñen un volume fixo.
- Os líquidos dispersanse en superficies: cando se coloca un líquido sobre unha superficie, este dispersarase ata alcanzar un estado de equilibrio. Isto débese ás propiedades de cohesión e adhesión.
Que fai que os líquidos sexan únicos?
Os líquidos son un estado fascinante da materia que teñen propiedades que os distinguen dos sólidos e dos gases. Estas son algunhas das principais propiedades dos líquidos:
- Volume: os líquidos teñen un volume definido, é dicir, ocupan unha cantidade específica de espazo.
- Forma: Os líquidos toman a forma do seu recipiente debido ás forzas desequilibradas entre as súas partículas.
- Forzas de cohesión: as moléculas dun líquido son atraídas entre si, dando lugar a tensión superficial e a capacidade de formar gotas.
- Viscosidade: Os líquidos teñen unha medida da súa resistencia ao fluxo, que pode diferir moito segundo o tipo de líquido. Por exemplo, a auga ten unha viscosidade baixa, mentres que o mel ten unha viscosidade alta.
- Tensión superficial: os líquidos teñen unha propiedade chamada tensión superficial, que é o resultado das forzas de cohesión entre partículas na superficie do líquido. Esta propiedade é importante en moitos procesos, como a acción capilar.
- Evaporación: os líquidos poden pasar a fase gaseosa mediante un proceso chamado evaporación, que require enerxía para romper os enlaces entre as partículas.
As diferenzas entre líquidos e sólidos
Aínda que os líquidos e os sólidos considéranse fases condensadas da materia, hai distintas diferenzas entre ambos:
- Forma: Os sólidos teñen unha forma fixa, mentres que os líquidos toman a forma do seu recipiente.
- Partículas: as partículas dun sólido están dispostas nun patrón fixo, mentres que as partículas dun líquido son libres de moverse entre si.
- Volume: Os sólidos teñen un volume fixo, mentres que os líquidos teñen un volume definido pero poden cambiar de forma.
- Cohesión: as forzas de cohesión son máis fortes nos sólidos que nos líquidos, o que provoca unha maior tensión superficial.
A importancia de comprender as propiedades dos líquidos
Comprender as propiedades dos líquidos é importante en moitas áreas, incluíndo:
- Química: é necesario coñecer as propiedades dos líquidos para describir o comportamento dos compostos e medir os seus cambios físicos e químicos.
- Física: o estudo dos líquidos é importante para comprender o comportamento dos fluídos, que é fundamental en moitas áreas da física.
- Ciencias da Terra: as propiedades dos líquidos son importantes para comprender o comportamento da auga na Terra, incluíndo o seu papel no ciclo da auga e o seu impacto no medio ambiente.
Medición das propiedades dos líquidos
Hai moitas formas de medir as propiedades dos líquidos, incluíndo:
- Viscosidade: a resistencia ao fluxo pódese medir mediante un viscosímetro.
- Tensión superficial: a tensión superficial dun líquido pódese medir mediante un tensiómetro.
- Densidade: a masa por unidade de volume dun líquido pódese medir mediante un hidrómetro.
- Punto de ebulición: a temperatura á que un líquido pasa a fase gaseosa pódese medir mediante un termómetro.
O futuro da investigación líquida
Aínda queda moito por aprender sobre os líquidos, e a investigación nesta área está en curso. Algunhas áreas clave de foco inclúen:
- Líquidos complexos: líquidos que teñen unha estrutura máis complexa que os líquidos simples, como polímeros e cristais líquidos.
- Líquidos de alta presión: líquidos que están sometidos a altas presións, como os que se atopan no fondo da Terra.
- Líquidos quentes: líquidos que se quentan a altas temperaturas, como os que se utilizan nos procesos industriais.
Cambios de estado: cuestión de fases
A fusión é a transición da fase sólida á fase líquida. Aquí tes algunhas cousas a ter en conta:
- Cando se quenta un sólido, as súas moléculas comezan a vibrar cada vez máis rápido.
- Nun momento determinado, as moléculas teñen enerxía suficiente para liberarse das súas posicións fixas e comezar a moverse.
- Isto é cando o sólido comeza a derreterse e convértese nun líquido.
De líquido a sólido: conxelación
A conxelación é o contrario da fusión. É a transición da fase líquida á fase sólida. Aquí tes algunhas cousas a ter en conta:
- Cando un líquido se arrefría, as súas moléculas comezan a moverse cada vez máis lentamente.
- Nun momento determinado, as moléculas perden enerxía suficiente para moverse e comezan a asentarse en posicións fixas.
- Isto é cando o líquido comeza a conxelarse e convértese nun sólido.
De líquido a gas: evaporación
A evaporación é a transición da fase líquida á fase gaseosa. Aquí tes algunhas cousas a ter en conta:
- Cando se quenta un líquido, as súas moléculas comezan a moverse cada vez máis rápido.
- Nun momento determinado, as moléculas teñen enerxía suficiente para liberarse da superficie do líquido e converterse nun gas.
- É entón cando o líquido comeza a evaporarse e convértese nun gas.
De gas a líquido: condensación
A condensación é o contrario da evaporación. É a transición da fase gaseosa á fase líquida. Aquí tes algunhas cousas a ter en conta:
- Cando un gas se arrefría, as súas moléculas comezan a moverse cada vez máis lentamente.
- Nun momento determinado, as moléculas perden enerxía suficiente para manterse xuntas e comezar a formar un líquido.
- É entón cando o gas comeza a condensarse e pasa a ser líquido.
O cambio de estado da materia é un proceso fascinante que ocorre ao noso redor. Xa sexa o xeo que se derrite na túa bebida ou o vapor que sae do teu café da mañá, comprender as fases da materia pode axudarnos a apreciar o mundo dunha forma totalmente nova.
Natureza pegajosa da auga: cohesión e adhesión
A cohesión e a adhesión están relacionadas coa tensión superficial dos líquidos. A tensión superficial é a forza que fai que a superficie dun líquido se contraiga e forme unha forma que minimice a superficie. A cohesión é responsable da tensión superficial da auga, mentres que a adhesión permite que a auga se pegue a outras superficies.
Exemplos de Cohesión e Adhesión en Acción
Aquí tes algúns exemplos de cohesión e adhesión na vida cotiá:
- Unha pinga de auga sobre unha superficie brillante forma unha forma case esférica debido ás forzas de cohesión entre as moléculas de auga.
- A auga nun recipiente pode facer que o recipiente se molle debido á adhesión.
- A acción capilar, que permite que a auga se mova a través de tubos estreitos, é resultado tanto da cohesión como da adhesión.
- O menisco, a superficie curva dun líquido nun recipiente, é causado polo equilibrio entre as forzas de cohesión e adhesivas.
Os efectos da cohesión e da adhesión
A forza das forzas de cohesión e adhesivo depende do tipo de líquido e da superficie coa que estea en contacto. Aquí tes algúns efectos da cohesión e da adhesión:
- A auga bótase nunha superficie encerada porque as forzas de cohesión entre as moléculas de auga son maiores que as forzas de adhesión entre a auga e a cera.
- A pintura tende a aplanarse nunha superficie de vidro porque as forzas adhesivas entre a pintura e o vidro son maiores que as forzas de cohesión entre as moléculas de pintura.
- O mercurio forma un menisco cóncavo dentro dun tubo de vidro estreito porque as forzas adhesivas entre o mercurio e o vidro son maiores que as forzas de cohesión entre as moléculas de mercurio.
- As burbullas de xabón teñen tendencia a formar esferas debido ao equilibrio entre as forzas de cohesión e adhesivas.
A cohesión e a adhesión son propiedades fascinantes dos líquidos que lles permiten formar diferentes formas e interactuar con outros obxectos. Comprender estas propiedades pode axudarnos a aforrar auga e utilizala de forma máis eficiente na nosa vida diaria.
O negocio pegajoso da viscosidade
A viscosidade é un termo usado en física e química física para describir a resistencia dun líquido ao fluír. É unha medida da fricción interna dun líquido e está afectada por factores como a temperatura, a presión e o tamaño e a forma das moléculas que forman o líquido.
Como se mide a viscosidade?
A viscosidade mídese normalmente mediante un dispositivo chamado viscosímetro, que mide o tempo que tarda un líquido en fluír a través dun tubo ou canle estreito. A viscosidade dun líquido exprésase en unidades de poise ou centipoise, cun poise igual a un segundo dina por centímetro cadrado.
Cales son algúns problemas asociados coa viscosidade?
Aínda que a viscosidade é unha propiedade importante dos líquidos, tamén pode causar problemas en determinadas situacións. Por exemplo, a alta viscosidade pode dificultar o bombeo de líquidos a través das canalizacións, mentres que a baixa viscosidade pode provocar fugas e outros problemas.
Recursos para o debate posterior
Se estás interesado en coñecer máis sobre a viscosidade e o seu papel no comportamento dos líquidos, hai moitos recursos dispoñibles en liña e impresos. Algunhas fontes de información útiles inclúen:
- Libros de texto de física química e física da materia condensada
- Revistas científicas como Physical Review Letters e Journal of Chemical Physics
- Foros en liña e foros de discusión para científicos e investigadores
- Webs e blogs dedicados ao estudo dos líquidos e as súas propiedades
Evaporación: a ciencia detrás da transformación de líquido a vapor
A evaporación é o proceso polo cal un líquido pasa a un estado gasoso. Prodúcese cando as moléculas dun líquido gañan enerxía cinética suficiente para escapar das forzas que as manteñen unidas. A enerxía necesaria para este proceso chámase calor e pódese dar en forma de luz solar, cociña ou calquera outra fonte de calor. Cando se quenta un líquido, as súas moléculas móvense máis rápido, e aumentan as posibilidades de ter enerxía suficiente para escapar da fase líquida.
O papel da temperatura e da presión
A temperatura e a presión da zona circundante xogan un papel importante no proceso de evaporación. Cando a temperatura é maior, as moléculas do líquido teñen maior enerxía cinética, e faise máis doado para elas escapar da fase líquida. Por outra banda, cando a presión é menor, as moléculas teñen máis espazo para moverse, e faise máis fácil que poidan escapar da fase líquida.
Evaporación vs. Vaporización
A evaporación adoita confundirse coa vaporización, pero non son o mesmo. A vaporización é o proceso polo cal un líquido se converte en gas, e pode ocorrer a calquera temperatura. A evaporación, pola contra, só ocorre na superficie dun líquido e só cando o líquido está por debaixo do seu punto de ebulición.
Evaporación en diferentes ambientes
A evaporación pode ocorrer en calquera ambiente, pero ocorre máis rápido en ambientes máis cálidos e secos. Aquí tes algúns exemplos específicos:
- A evaporación ocorre máis rápido en climas quentes e secos que en climas fríos e húmidos.
- A evaporación ocorre máis rápido a maiores altitudes porque a presión do aire é menor.
- A evaporación ocorre máis rápido en áreas cunha ampla distribución de osíxeno no aire.
- A evaporación ocorre máis rápido nas zonas sombreadas porque hai menos luz solar directa para quentar o líquido.
A condensación e o ciclo da auga
Cando o vapor de auga da atmosfera se arrefría, finalmente volve converterse nun líquido mediante un proceso chamado condensación. Este líquido pode caer de novo á superficie terrestre como precipitación, completando o ciclo da auga.
A ciencia detrás da volatilidade dos líquidos
A volatilidade é a tendencia dunha substancia a vaporizarse ou evaporarse. Está moi relacionado coa presión de vapor dun líquido, que é a medida da tendencia da substancia a escapar á fase gaseosa. A volatilidade dun líquido depende dunha serie de factores, incluíndo o tamaño e a forma das súas moléculas individuais, a forza da unión entre átomos ou partículas veciñas e a enerxía necesaria para romper eses enlaces e permitir que a substancia se transforme nun líquido. a un gas.
A importancia da presión de vapor
A presión de vapor é unha medida do grao relativo de volatilidade dun líquido. É a presión que exerce o vapor dunha substancia nun recipiente pechado a unha determinada temperatura. Canto maior sexa a presión de vapor, máis volátil será o líquido. Esta propiedade é importante para determinar o punto de ebulición dun líquido, así como a súa tendencia a evaporarse.
Inflamabilidade e volatilidade
A inflamabilidade dunha substancia está moi relacionada coa súa volatilidade. Os líquidos volátiles que teñen un punto de inflamación baixo, que é a temperatura á que un líquido desprende vapor suficiente para formar unha mestura inflamable co aire, considéranse altamente inflamables. Por iso é importante manipular os líquidos volátiles con coidado e de acordo coas normas de seguridade.
Os usos industriais dos líquidos volátiles
Os líquidos volátiles úsanse habitualmente en procesos industriais, como:
- Disolventes: utilízanse para disolver outras substancias na fabricación de diversos produtos.
- Combustibles: empregados como fonte de enerxía en motores e outras maquinarias.
- Axentes de limpeza: utilízanse para limpar e desinfectar superficies en diversas industrias.
En conclusión, a volatilidade dos líquidos é un proceso complexo que depende dunha serie de factores, incluíndo as propiedades das moléculas individuais, a temperatura e a presenza doutras substancias. Comprender a ciencia detrás da volatilidade é importante en varias industrias, desde a fabricación ata a produción de enerxía.
Conclusión
Entón, iso é o que é un líquido. Un líquido é un estado da materia a diferenza dos sólidos, caracterizado por un volume fixo e unha forma fluída, e que inclúe case todo o que vemos ao noso arredor todos os días.
Non se pode entender realmente os líquidos sen comprender as propiedades de cohesión e adhesión, e non se poden entender realmente sen comprender as moléculas e os átomos. Entón, espero que esta guía che dea unha mellor comprensión do que son os líquidos.
Son Joost Nusselder, o fundador de Tools Doctor, comerciante de contidos e pai. Encántame probar equipos novos e, xunto co meu equipo, estou creando artigos de blog en profundidade desde 2016 para axudar aos lectores fieis con ferramentas e consellos de elaboración.
