7 charakteristik nejdůležitějších kapalin

vlastnosti kapalin slouží k definování molekulární struktury a fyzikálních vlastností jednoho ze stavů hmoty.

Nejvíce studované jsou stlačitelnost, povrchové napětí, soudržnost, adheze, viskozita, bod tuhnutí a odpařování.

Kapalina je jedním ze tří stavů agregace hmoty, další dva jsou pevné a plynné. Je zde čtvrtý stav hmoty, plazmy, ale vyskytuje se pouze za podmínek extrémního tlaku a teploty.

Pevné látky jsou látky, které udržují svůj tvar, se kterým lze snadno identifikovat jako objekty. Plyny jsou látky, které se vznášejí ve vzduchu a rozptylují se v něm, ale mohou být zachyceny v nádobách, jako jsou bubliny a balóny.

Kapaliny jsou uprostřed tuhého stavu a plynného stavu. Obecně, změnou teploty a / nebo tlaku, je možné přenést kapalinu do kteréhokoliv z dalších dvou stavů.

Na naší planetě je velké množství tekutých látek. Mezi ně patří olejové kapaliny, organické a anorganické kapaliny, plasty a kovy, jako je rtuť. Máte-li typy molekul různých materiálů rozpuštěných v kapalině, nazývá se roztok, jako je med, tělní tekutiny, alkohol a fyziologický roztok..

Hlavní charakteristiky kapalného stavu

1. Stlačitelnost

Omezený prostor mezi jeho částicemi činí kapaliny téměř nestlačitelnou látkou. To znamená, že lisování za účelem stlačení určitého množství kapaliny ve velmi malém prostoru pro její objem je velmi obtížné.

Mnoho tlumičů nárazů pro automobily nebo velké nákladní automobily používá v uzavřených zónách tlakové kapaliny, jako jsou oleje. To pomáhá absorbovat a působit proti neustálému shonu vyvíjenému kolejemi na kolech, přičemž se snaží o co nejmenší přenos pohybu ke konstrukci vozidla..

2- Změny stavu

Vystavení kapaliny při vysokých teplotách by se vypařilo. Tento kritický bod se nazývá bod varu a liší se v závislosti na látce. Teplo zvyšuje separaci mezi molekulami kapaliny, dokud nejsou dostatečně oddělené, aby se dispergovaly jako plyn.

Příklady: voda se odpařuje při 100 ° C, mléko při 100,17 ° C, alkohol při 78 ° C a rtuť při 357 ° C.

V opačném případě by vystavení kapaliny při velmi nízkých teplotách zpevnilo. To se nazývá bod mrazu a bude také záviset na hustotě každé látky. Zima zpomaluje pohyb atomů tím, že zvyšuje jejich intermolekulární přitažlivost natolik, že ztvrdne na pevném stavu.

Příklady: voda mrzne při 0 ° C, mléko mezi -0,513 ° C a -0,565 ° C, alkohol při -114 ° C a rtuť při -39 ° C.

Mělo by být poznamenáno, že snížení teploty plynu, dokud se nepřemění na kapalinu, se nazývá kondenzace a ohřev pevné látky by mohl roztavit nebo roztavit do kapalného stavu. Tento proces se nazývá fúze. Cyklus vody dokonale vysvětluje všechny tyto procesy změn stavu.

3 - Soudržnost

Je to tendence stejného typu částic přitahovat se. Tato intermolekulární přitažlivost v kapalinách jim umožňuje pohybovat se a proudit, držet pohromadě, dokud nenajdou způsob, jak maximalizovat tuto přitažlivost..

Soudržnost doslovně znamená „společnou činnost“. Pod povrchem kapaliny je soudržná síla mezi molekulami stejná ve všech směrech. Na povrchu však molekuly mají tuto sílu přitažlivosti směrem k stranám a zejména směrem dovnitř těla kapaliny.

Tato vlastnost je zodpovědná za tekutiny tvořící koule, což je forma, která má menší povrchovou plochu, aby se maximalizovala intermolekulární přitažlivost.

V podmínkách nulové gravitace, kapalina by zůstala plovoucí v kouli, ale když koule je přitahována gravitací oni vytvoří známý pokles tvar ve snaze zůstat uvíznutý.

Účinek této vlastnosti může být oceněn kapkami na plochém povrchu; jeho částice nejsou rozptýleny silou soudržnosti. Také v uzavřených vodovodních bateriích s pomalými kapkami; mezimolekulární přitažlivost je drží dohromady, dokud se nestanou velmi těžkými, to znamená, když váha převyšuje kohezní sílu kapaliny, která prostě padá.

4 Povrchové napětí

Síla soudržnosti na povrchu je zodpovědná za vytvoření tenké vrstvy částic, které jsou více přitahovány k sobě, než s různými částicemi kolem nich, jako je vzduch..

Molekuly kapaliny se budou vždy snažit minimalizovat povrchovou plochu tím, že se budou přitahovat dovnitř a dávají pocit, že mají ochrannou pokožku.

I když tato atrakce není narušena, povrch může být neuvěřitelně silný. Toto povrchové napětí dovoluje v případě vody, aby některý hmyz proklouzl a zůstal na kapalině bez potopení.

Pokud chcete narušit přitažlivost povrchových molekul tak málo, jak je to jen možné, je možné udržovat ploché pevné předměty na kapalině. Toho je dosaženo distribucí hmotnosti přes délku a šířku předmětu tak, aby nepřekročila soudržnost.

Síla soudržnosti a povrchového napětí se liší v závislosti na typu kapaliny a její hustotě.

5- Přilnavost

Je to síla přitažlivosti mezi různými typy částic; jak jeho jméno napovídá, to doslovně znamená “akci držet se”. V tomto případě se na stěnách kontejnerů obvykle nacházejí nádoby s tekutinami a v oblastech, kterými proudí..

Tato vlastnost je zodpovědná za kapaliny mokré pevné látky. Vyskytuje se, když je síla adheze mezi molekulami kapaliny a pevnou látkou větší než síla intermolekulární soudržnosti kapaliny čisté..

6- Capillarity

Adhezní síla je zodpovědná za kapaliny vzestupné nebo sestupné fyzickou interakcí s pevnou látkou. Tato kapilární činnost může být prokázána na pevných stěnách nádob, protože kapalina má tendenci tvořit křivku nazvanou meniskus.

Větší adhezní síla a menší kohezní síla, meniskus je konkávní a jinak je meniskus konvexní. Voda bude vždy zakřivena vzhůru tam, kde je v kontaktu se stěnou a rtuť se bude zakřivovat směrem dolů; chování, které je v tomto materiálu téměř jedinečné.

Tato vlastnost vysvětluje, proč mnoho tekutin stoupá, když se dostávají do styku s velmi úzkými dutými předměty, jako jsou cigarety nebo trubky. Čím užší je průměr válce, síla přilnavosti ke stěnám způsobí, že kapalina vstoupí téměř okamžitě do nádoby, a to i proti gravitační síle..

7- Viskozita

Je to vnitřní síla nebo odpor vůči deformaci, který nabízí tekutinu, když volně teče. Záleží především na hmotnosti vnitřních molekul a na intermolekulárním spojení, které je přitahuje. Tekutiny, které proudí pomaleji, jsou prý viskóznější než kapaliny, které proudí snadněji a rychleji.

Například: motorový olej je viskózní než benzín, med je viskóznější než voda a javorový sirup je viskóznější než rostlinný olej.

Aby tekutina mohla proudit, potřebuje použití síly; například gravitace. Viskozita látek však může být snížena použitím tepla na ně. Zvýšení teploty způsobuje, že se částice pohybují rychleji, což umožňuje snadnější průtok kapaliny.

Více informací o kapalinách

Stejně jako u částic pevných látek, i kapaliny z těchto kapalin podléhají trvalé intermolekulární přitažlivosti. V kapalinách je však více molekul mezi molekulami, což umožňuje pohyb a proudění, aniž byste zůstali v pevné poloze.

Tato přitažlivost udržuje objem kapaliny konstantní, dost udržet molekuly vázané působením gravitace bez rozptýlení ve vzduchu jak v případě plynů, ale ne dost držet to v definované formě jak v. v případě pevných látek.

Tímto způsobem se kapalina bude snažit proudit a posouvat se z vysokých úrovní, dokud nedosáhne nejnižší části kontejneru, čímž se získá jeho tvar, ale bez změny objemu. Povrch kapalin je obvykle plochý díky gravitaci, která tlačí molekuly.

Všechny výše uvedené popisy jsou přítomny v každodenním životě, kdykoli jsou naplněny zkumavkami na vodu, talíři, šálky, sklenice, lahve, vázy, nádrže na ryby, nádrže, studny, akvária, potrubní systémy, řeky, jezera a přehrady..

Zvědavá fakta o vodě

Voda je nejběžnější a hojnou kapalinou na Zemi, a to je jedna z mála látek, které lze nalézt v některém ze tří stavů: pevná látka ve formě ledu, její normální kapalný stav a plynný ve formě páry. vody.

• Je to nekovová kapalina s nejsilnější soudržností.
• Je to běžná kapalina s vyšším povrchovým napětím kromě rtuti.
• Většina pevných látek expanduje po roztavení. Voda se při zmrazování rozpíná.
• Mnoho pevných látek je hustších než jejich odpovídající kapalné stavy. Led je méně hustý než voda, proto se vznáší.
• Je to vynikající rozpouštědlo. Nazývá se univerzálním rozpouštědlem

Odkazy

1. Mary Bagley (2014). Vlastnosti hmoty: Tekutiny. Živá věda Získané ze lifecience.com.
2. Satya Shetty. Jaké jsou vlastnosti kapaliny? Zachovat články. Citováno z konzervace.cz.
3. University of waterloo. Tekutý stát. CAcT HomePage. Přírodovědecká fakulta Získáno z uwaterloo.ca.
4. Michael Blaber (1996). Vlastnosti kapalin: viskozita a povrchové napětí - mezimolekulární síly. Florida státní univerzita - oddělení biomedicínských věd. Získáno z mikeblaber.org.
5. Skupiny pro chemické vzdělávání. Obavy tekutin. Bodnerův výzkumný web. Purdue univerzita - vysoká škola vědy. Zdroj: chemed.chem.purdue.edu.
6. Základy tekutin Studia Andrew Rader. Zdroj: chem4kids.com.
7. Vlastnosti kapalin. Katedra chemie a biochemie. Florida State University, Tallahassee. Zdroj: chem.fsu.edu.
8. Encyklopedie příkladů (2017). Příklady pevných látek, kapalin a plynných látek. Obnoveno z příkladů.co.