Сұйық деп бір-біріне уақытша байланыстар (адгезия) түзетін және бір-бірінің айналасында қозғалатын (сұйықтық) жеткілікті жақын молекулалармен сипатталатын зат күйін айтады. Сұйықтар белгілі бір көлемге ие және ыдыс пішінін алады. Олар негізінен табиғатта кездеседі.
Осылардың әрқайсысын толығырақ қарастырайық.
Бұл жазбада біз мыналарды қарастырамыз:
Сұйықтықтардың мысалдары: жай судан да көп
Сұйықтар туралы айтқанда, біз заттың күйін айтамыз. Белгіленген пішіні мен көлемі бар қатты денелерден және кез келген ыдысты толтыру үшін кеңейетін газдардан айырмашылығы, сұйықтар тұрақты көлемге ие, бірақ олардың ыдысының пішінін алады. Сұйықтықтың кейбір қасиеттеріне мыналар жатады:
- Сығылмайды дерлік: Сұйықтықтардың тұрақты көлемі бар, яғни оларды қысу қиын. Бұл сұйықтықтағы молекулалардың бір-біріне жақын орналасуына және қозғалыс еркіндігінің аздығына байланысты.
- Тығыздық: Сұйықтар олардың тығыздығымен сипатталады, бұл көлем бірлігіне келетін масса. Сұйықтықтың тығыздығына температура мен қысым әсер етеді, бірақ белгілі бір зат түрі үшін тығыздық тұрақты болып қалады.
- Когезия және адгезия: Сұйықтардың когезия қасиеті бар, яғни молекулалар бір-біріне тартылады. Олардың адгезия қасиеті де бар, яғни олар қатты дененің бетіне тартылады.
- Тұтқырлық: Сұйықтардың ағынға белгілі бір кедергісі бар, ол тұтқырлық деп аталады. Бұл қасиетке температура мен сұйықтықтың химиялық құрамы әсер етеді.
Сұйықтықтардың мысалдары
Сұйықтық туралы ойлағанда, ең алдымен, су келеді. Дегенмен, сұйықтықтардың көптеген басқа мысалдары бар, соның ішінде:
- Өсімдік майы: бұл сумен араласпайтын қарапайым пісіру майы, яғни ол сумен араласпайды.
- Алкоголь: бұл сумен араласатын қарапайым сұйықтық, яғни ол сумен араласады.
- Сынап: Бұл бөлме температурасында сұйық күйде болатын металл элемент. Ол өзінің жоғары тығыздығымен ерекшеленеді және әдетте термометрлерде қолданылады.
- Рубидий: Бұл жоғары температурада сұйық болып табылатын басқа металл элементі.
- Химиялық заттар: Сұйық күйде болатын көптеген химиялық заттар бар, соның ішінде бензин және тазалағыш заттар сияқты күнделікті өмірімізде мол.
Сұйықтар және олардың қасиеттері
Сұйықтықтардың қасиеттері кейбір қызықты құбылыстарға әкелуі мүмкін. Мысалы:
- Сұйықтар пішінін өзгерте алады: Тұрақты пішіні бар қатты заттардан айырмашылығы, сұйықтықтар өз ыдысының пішінін қабылдай алады. Бұл қасиет сұйықтықтағы молекулалардың салыстырмалы түрде еркін қозғалуына байланысты.
- Сұйықтар контейнерлерді толтырады: сұйықтар газдар сияқты ыдысты толтыру үшін кеңеймесе де, олар ішіндегі ыдысты толтырады. Себебі сұйықтықтардың тұрақты көлемі болады.
- Сұйықтар беттерге таралады: Сұйықтық бетке қойылғанда, ол тепе-теңдік күйіне жеткенше таралады. Бұл когезия мен адгезия қасиеттеріне байланысты.
Сұйықтықтарды бірегей ететін не?
Сұйықтар - бұл қатты заттар мен газдардан ерекшеленетін қасиеттері бар материяның қызықты күйі. Міне, сұйықтықтардың негізгі қасиеттері:
- Көлем: Сұйықтықтардың белгілі бір көлемі бар, яғни олар белгілі бір кеңістікті алады.
- Пішін: Сұйықтар бөлшектері арасындағы теңгерілмеген күштердің әсерінен ыдыстың пішінін алады.
- Біріктіруші күштер: сұйықтағы молекулалар бір-біріне тартылады, нәтижесінде беттік керілу пайда болады және тамшылар пайда болады.
- Тұтқырлық: Сұйықтықтардың ағынға төзімділігінің өлшемі бар, олар сұйықтық түріне байланысты айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін. Мысалы, судың тұтқырлығы төмен болса, балдың тұтқырлығы жоғары.
- Беттік керілу: Сұйықтардың беттік керілу деп аталатын қасиеті бар, ол сұйықтық бетіндегі бөлшектер арасындағы когезия күштерінің нәтижесі болып табылады. Бұл қасиет көптеген процестерде маңызды, мысалы, капиллярлық әрекет.
- Булану: сұйықтар булану деп аталатын процесс арқылы газ фазасына ауыса алады, бұл бөлшектер арасындағы байланыстарды бұзу үшін энергияны қажет етеді.
Сұйықтар мен қатты денелердің айырмашылығы
Сұйықтар мен қатты денелердің екеуі де заттың конденсацияланған фазалары болып саналғанымен, екеуінің арасында айқын айырмашылықтар бар:
- Пішін: Қатты денелер бекітілген пішінге ие, ал сұйықтар өз ыдысының пішінін алады.
- Бөлшектер: Қатты денедегі бөлшектер бекітілген үлгіде орналасады, ал сұйықтағы бөлшектер бір-бірінің айналасында еркін қозғалады.
- Көлемі: Қатты денелердің тұрақты көлемі бар, ал сұйықтардың белгілі бір көлемі бар, бірақ пішінін өзгерте алады.
- Когезия: Біріктіру күштері сұйықтарға қарағанда қатты денелерде күштірек, нәтижесінде беттік керілу жоғары болады.
Сұйықтықтың қасиеттерін түсінудің маңыздылығы
Сұйықтықтардың қасиеттерін түсіну көптеген салаларда маңызды, соның ішінде:
- Химия: Сұйықтардың қасиеттерін білу қосылыстардың әрекетін сипаттау және олардың физикалық және химиялық өзгерістерін өлшеу үшін қажет.
- Физика: сұйықтықтарды зерттеу физиканың көптеген салаларында маңызды болып табылатын сұйықтықтардың әрекетін түсіну үшін маңызды.
- Жер туралы ғылым: Сұйықтықтардың қасиеттері жердегі судың әрекетін, оның ішінде оның су айналымындағы рөлін және қоршаған ортаға әсерін түсіну үшін маңызды.
Сұйықтықтың қасиеттерін өлшеу
Сұйықтықтардың қасиеттерін өлшеудің көптеген әдістері бар, соның ішінде:
- Тұтқырлық: ағынға қарсылықты вискозиметр көмегімен өлшеуге болады.
- Беттік керілу: сұйықтықтың беттік керілуін тензиометр көмегімен өлшеуге болады.
- Тығыздық: сұйықтықтың көлемінің бірлігіне келетін массаны ареометр көмегімен өлшеуге болады.
- Қайнау температурасы: сұйықтықтың газ фазасына ауысу температурасын термометр көмегімен өлшеуге болады.
Сұйықтықты зерттеудің болашағы
Сұйықтықтар туралы әлі де көп нәрсе білу керек және бұл саладағы зерттеулер жалғасуда. Фокустың кейбір негізгі бағыттары мыналарды қамтиды:
- Күрделі сұйықтықтар: полимерлер мен сұйық кристалдар сияқты қарапайым сұйықтықтарға қарағанда құрылымы күрделірек сұйықтықтар.
- Жоғары қысымды сұйықтықтар: Жердің тереңінен табылғандар сияқты жоғары қысымға ұшырайтын сұйықтықтар.
- Ыстық сұйықтықтар: өнеркәсіптік процестерде қолданылатындар сияқты жоғары температураға дейін қызатын сұйықтықтар.
Өзгеретін күйлер: фазалар мәселесі
Балқу - қатты фазадан сұйық фазаға өту. Міне, есте сақтау керек нәрселер:
- Қатты дене қызған кезде оның молекулалары тезірек және жылдам тербеле бастайды.
- Белгілі бір сәтте молекулалар өздерінің бекітілген орындарынан шығып, қозғала бастау үшін жеткілікті энергияға ие болады.
- Бұл қатты зат еріп, сұйықтыққа айнала бастаған кезде.
Сұйықтан қатты күйге: мұздату
Мұздату – балқытуға қарама-қарсы. Бұл сұйық фазадан қатты фазаға өту. Мұнда есте сақтау керек нәрселер бар:
- Сұйықтық салқындаған кезде оның молекулалары баяу және баяу қозғала бастайды.
- Белгілі бір сәтте молекулалар қозғалу үшін жеткілікті энергияны жоғалтады және бекітілген позицияларға орналаса бастайды.
- Бұл кезде сұйықтық қатып, қатты күйге айналады.
Сұйықтықтан газға: булану
Булану – сұйық фазадан газ фазасына өту. Міне, есте сақтау керек нәрселер:
- Сұйықтық қызған кезде оның молекулалары тезірек қозғала бастайды.
- Белгілі бір нүктеде молекулалардың сұйықтық бетінен бөлініп, газға айналуы үшін жеткілікті энергиясы болады.
- Бұл кезде сұйықтық буланып, газға айналады.
Газдан сұйықтыққа: конденсация
Конденсация булануға қарама-қарсы құбылыс. Бұл газ фазасынан сұйық фазаға өту. Міне, есте сақтау керек нәрселер:
- Газ салқындаған кезде оның молекулалары баяу және баяу қозғала бастайды.
- Белгілі бір сәтте молекулалар бірге тұру үшін жеткілікті энергияны жоғалтады және сұйықтық түзе бастайды.
- Бұл кезде газ конденсацияланып, сұйық күйге айнала бастайды.
Заттың күйлерін өзгерту - бұл біздің айналамызда болатын қызықты процесс. Сусыныңыздағы мұздың еруі немесе таңертеңгі кофеден шыққан бу болсын, материяның фазаларын түсіну бізге әлемді мүлдем жаңа жолмен бағалауға көмектеседі.
Судың жабысқақ табиғаты: когезия және адгезия
Когезия мен адгезия сұйықтықтардың беттік керілуіне байланысты. Беттік керілу - бұл сұйықтықтың бетінің жиырылуына және бетінің ауданын азайтатын пішіннің пайда болуына әкелетін күш. Когезия судың беттік керілуіне жауап береді, ал адгезия судың басқа беттерге жабысуына мүмкіндік береді.
Іс-әрекеттегі когезия мен адгезия мысалдары
Күнделікті өмірдегі біріктіру мен адгезияның кейбір мысалдары:
- Жылтыр беттегі су тамшысы су молекулалары арасындағы когезиялық күштердің әсерінен сфералық пішінді құрайды.
- Контейнердегі су адгезияға байланысты ыдыстың ылғалдануына әкелуі мүмкін.
- Судың тар түтіктер арқылы өтуіне мүмкіндік беретін капиллярлық әрекет біріктірудің де, адгезияның да нәтижесі болып табылады.
- Менискус, контейнердегі сұйықтықтың қисық беті, когезиялық және адгезиялық күштер арасындағы тепе-теңдік нәтижесінде пайда болады.
Когезия мен адгезияның әсері
Біріктіруші және адгезиялық күштердің күші сұйықтықтың түріне және оның жанасатын бетіне байланысты. Мұнда біріктіру мен адгезияның кейбір әсерлері берілген:
- Су балауыз бетінде пайда болады, себебі су молекулалары арасындағы когезиялық күштер су мен балауыз арасындағы адгезия күштерінен үлкен.
- Бояу шыны бетінде тегістеледі, өйткені бояу мен әйнек арасындағы адгезиялық күштер бояу молекулалары арасындағы біріктіру күштерінен үлкен.
- Сынап пен шыны арасындағы адгезиялық күштер сынап молекулалары арасындағы біріктіру күштерінен үлкен болғандықтан, тар шыны түтіктің ішінде ойыс мениск құрайды.
- Сабын көпіршіктері біріктіруші және адгезиялық күштер арасындағы тепе-теңдікке байланысты шарлар түзуге бейім.
Когезия мен адгезия - сұйықтықтардың әртүрлі пішіндерді қалыптастыруға және басқа заттармен әрекеттесуге мүмкіндік беретін қызықты қасиеттері. Бұл қасиеттерді түсіну бізге суды үнемдеуге және оны күнделікті өмірде тиімдірек пайдалануға көмектеседі.
Тұтқырлықтың жабысқақ ісі
Тұтқырлық – физика мен физикалық химияда сұйықтықтың ағынға төзімділігін сипаттау үшін қолданылатын термин. Бұл сұйықтықтың ішкі үйкелісінің өлшемі және оған температура, қысым және сұйықтықты құрайтын молекулалардың мөлшері мен пішіні сияқты факторлар әсер етеді.
Тұтқырлық қалай өлшенеді?
Тұтқырлық әдетте вискозиметр деп аталатын құрылғы арқылы өлшенеді, ол сұйықтықтың тар түтік немесе арна арқылы ағып кетуіне кететін уақытты өлшейді. Сұйықтықтың тұтқырлығы бір шаршы сантиметрге бір дин-секундқа тең бір позамен немесе центипоаз бірліктерімен көрсетіледі.
Тұтқырлыққа байланысты қандай мәселелер бар?
Тұтқырлық сұйықтықтардың маңызды қасиеті болғанымен, ол белгілі бір жағдайларда проблемаларды тудыруы мүмкін. Мысалы, жоғары тұтқырлық сұйықтықтарды құбырлар арқылы айдауды қиындатады, ал төмен тұтқырлық ағып кетуге және басқа мәселелерге әкелуі мүмкін.
Әрі қарай талқылау үшін ресурстар
Тұтқырлық және оның сұйықтықтардың әрекетіндегі рөлі туралы көбірек білгіңіз келсе, Интернетте және баспада қол жетімді көптеген ресурстар бар. Кейбір пайдалы ақпарат көздеріне мыналар жатады:
- Физикалық химия және конденсацияланған заттар физикасы бойынша оқулықтар
- Physical Review Letters және Journal of Chemical Physics сияқты ғылыми журналдар
- Ғалымдар мен зерттеушілерге арналған онлайн форумдар мен талқылау тақталары
- Сұйықтықтарды және олардың қасиеттерін зерттеуге арналған веб-сайттар мен блогтар
Булану: сұйықтың буға айналуының артындағы ғылым
Булану - бұл сұйықтықтың газ күйіне ауысу процесі. Бұл сұйықтықтағы молекулалар оларды біріктіретін күштерден құтылу үшін жеткілікті кинетикалық энергия алған кезде пайда болады. Бұл процеске қажетті энергия жылу деп аталады және ол күн сәулесі, тамақ пісіру немесе кез келген басқа жылу көзі түрінде берілуі мүмкін. Сұйықтық қызған кезде оның молекулалары жылдамырақ қозғалады және сұйық фазадан шығу үшін жеткілікті энергияға ие болу мүмкіндігі артады.
Температура мен қысымның рөлі
Булану процесінде қоршаған ортаның температурасы мен қысымы маңызды рөл атқарады. Температура жоғарырақ болғанда, сұйықтықтағы молекулалардың кинетикалық энергиясы жоғары болады және олардың сұйық фазадан шығуы оңайырақ болады. Екінші жағынан, қысым төмен болған кезде, молекулалардың қозғалуы үшін көбірек орын болады және олардың сұйық фазадан шығуы оңайырақ болады.
Булану және булану
Булану көбінесе буланумен шатастырылады, бірақ олар бірдей емес. Булану - бұл сұйықтықтың газға айналу процесі және ол кез келген температурада болуы мүмкін. Булану, керісінше, сұйықтықтың бетінде және сұйықтық қайнау температурасынан төмен болғанда ғана болады.
Әртүрлі ортадағы булану
Булану кез келген ортада болуы мүмкін, бірақ ол жылы және құрғақ ортада тезірек жүреді. Міне, кейбір нақты мысалдар:
- Ыстық және құрғақ климатта булану суық және ылғалды климатқа қарағанда тезірек жүреді.
- Жоғары биіктікте булану тезірек жүреді, өйткені ауа қысымы төмен.
- Атмосфералық ауада оттегі кең таралған жерлерде булану тезірек жүреді.
- Көлеңкелі жерлерде булану тезірек жүреді, өйткені сұйықтықты қыздыру үшін тікелей күн сәулесі аз болады.
Конденсация және су айналымы
Атмосферадағы су буы салқындаған кезде ол конденсация деп аталатын процесс арқылы ақырында қайтадан сұйықтыққа айналады. Бұл сұйықтық жер бетіне жауын-шашын түрінде қайта түсіп, су айналымын аяқтай алады.
Сұйықтықтардың құбылмалылығының артындағы ғылым
Ұшқыштық – заттың булану немесе булану үрдісі. Ол заттың газ фазасына өту бейімділігінің өлшемі болып табылатын сұйықтың бу қысымымен тығыз байланысты. Сұйықтықтың ұшқыштығы оның жеке молекулаларының мөлшері мен пішінін, көрші атомдар немесе бөлшектер арасындағы байланыстың беріктігін және осы байланыстарды үзу және заттың сұйықтықтан айналуына мүмкіндік беретін энергияны қоса алғанда, бірқатар факторларға байланысты. газға.
Бу қысымының маңызы
Бу қысымы – сұйықтықтың салыстырмалы ұшқыштық дәрежесінің өлшемі. Бұл берілген температурада жабық ыдыстағы зат буының қысымы. Бу қысымы неғұрлым жоғары болса, сұйықтық соғұрлым ұшпа болады. Бұл қасиет сұйықтықтың қайнау температурасын, сонымен қатар оның булану үрдісін анықтауда маңызды.
Тұтанғыштық және ұшқыштық
Заттың жанғыштығы оның ұшқыштығымен тығыз байланысты. Тұтану температурасы төмен ұшқыш сұйықтықтар, яғни сұйықтық ауамен тұтанатын қоспа түзу үшін жеткілікті бу бөлетін температура жоғары тұтанғыш деп саналады. Сондықтан ұшқыш сұйықтықтарды сақтықпен және қауіпсіздік ережелеріне сәйкес өңдеу маңызды.
Ұшқыш сұйықтықтардың өнеркәсіптік қолданылуы
Ұшқыш сұйықтықтар әдетте өнеркәсіптік процестерде қолданылады, мысалы:
- Еріткіштер: әртүрлі өнімдерді өндіруде басқа заттарды еріту үшін қолданылады.
- Отын: қозғалтқыштарда және басқа машиналарда энергия көзі ретінде пайдаланылады.
- Тазалау құралдары: әртүрлі салаларда беттерді тазалау және дезинфекциялау үшін қолданылады.
Қорытындылай келе, сұйықтықтардың ұшқыштығы - бұл жеке молекулалардың қасиеттеріне, температураға және басқа заттардың болуына байланысты бірқатар факторларға байланысты күрделі процесс. Құбылмалылықтың артындағы ғылымды түсіну өңдеу өнеркәсібінен энергия өндіруге дейінгі бірқатар салаларда маңызды.
қорытынды
Демек, сұйықтық деген осы. Сұйықтық - бұл қатты денелерден айырмашылығы, тұрақты көлеммен және сұйық пішінімен сипатталатын және айналамызда күнделікті көретін барлық дерлік заттардың күйі.
Сіз когезия мен адгезияның қасиеттерін түсінбей, сұйықтықтарды шынымен түсіне алмайсыз, ал молекулалар мен атомдарды түсінбестен оларды шынымен түсіне алмайсыз. Сонымен, бұл нұсқаулық сізге сұйықтықтардың не екенін жақсырақ түсінуге мүмкіндік берді деп үміттенемін.
Мен Джост Нусселдермін, Tools Doctor негізін қалаушы, контент маркетолог және әкемін. Мен жаңа жабдықты сынап көргенді ұнатамын және өз командаммен бірге 2016 жылдан бері адал оқырмандарға құралдар мен шеберлік бойынша кеңестер беру үшін тереңдетілген блог мақалаларын жасап келемін.
