Flytende stoffer og deres egenskaper. Den flytende tilstand av materie

I hverdagen er vi stadig konfrontert med de tre tilstander av materie - flytende, gass og faste. Om det er faste stoffer og gasser, har vi en ganske klar idé. Gass - et sett av molekyler som beveger seg tilfeldig i alle retninger. Alle solid-state-molekyler opprettholde den innbyrdes anordning. De gjør bare mindre svingninger.

Egenskaper av flytende substans

Og hva er væsker? Deres viktigste egenskap er at, opptar en mellomstilling mellom krystallene og gasser, de kombineres de spesifikke egenskapene til disse to tilstander. For eksempel for emballering av væsker, så vel som til hard (krystallinske) organer tendens nærvær volum. Men på samme tid, flytende stoffer, samt gasser som tar form av fartøyet, hvor de befinner seg. Mange av oss tror at de ikke har sine egne former. Det er imidlertid ikke. Den naturlige form av en hvilken som helst væske - ball. Tyngdekraften normalt forhindre det tar denne form, derfor, den tar form av en væske eller et kar, eller spredt på overflaten av et tynt lag.

Ifølge sine egenskaper av den flytende tilstand av materie er spesielt vanskelig, på grunn av sin mellomstilling. Det begynte å bli studert siden den tid Arkimedes (2200 år siden). Men likevel er analyse av virkemåten til molekyler av væskesubstansen en av de vanskeligste områder av anvendt vitenskap. Anerkjent og komplett teori av væsker er der fortsatt. Men noe om deres atferd vi kan si ganske definitivt.

Oppførselen til molekylene i væsken

Flytende - noe som kan flyte. Kortrekkende orden observeres i arrangementet av dens partikler. Dette betyr at plasseringen av naboene til det, i forhold til alle deler er bestilt. Men som den beveger seg bort fra den andre, blir sin posisjon i forhold til dem mindre og mindre bestilt, og deretter bestille og forsvinner. Flytende stoff består av molekyler som beveger seg mye mer fritt enn i faste stoffer (som i gasser - mer fritt). For noen tid, hver av dem løper i den ene eller den andre, uten å avvike fra sine naboer. Men molekylet av væsken fra tid til annen kommer ut av miljøet. Hun får et nytt, flytte til et annet sted. Her igjen, for en tid det er slik pendling bevegelse.

Ya. I. Frenkelya bidrag til studiet av væsker

Ya. I. Frenkelyu, sovjetiske vitenskapsmann, gjort en stor innsats i utviklingen av en rekke saker som omhandler temaet hvordan væsker. Kjemi sterkt beveget seg fremover takket være sine oppdagelser. Han mente at i væsker den termiske bevegelse har følgende tegn. På et bestemt tidspunkt hvert molekyl oscillerer om sin likevektsstilling. Men skifter hun fra tid til annen, flytte et hopp til en ny posisjon som er adskilt fra den forrige i det fjerne, er omtrent på størrelse med selve molekylet. Med andre ord, molekylene inne i væsken trekk, men langsomt. En del av tiden de forblir på visse steder. Derav deres bevegelse er noe som en blanding av en gass og omdannet til et fast kroppsbevegelser. Svingninger i samme sted etter en tid erstattet av en gratis transport fra sted til sted.

Trykket i fluidet

Noen egenskaper for flytende stoff kjent for oss, takket være konstant interaksjon med dem. Så, opplevelsen av hverdagen, vi vet at det virker på overflaten av faste stoffer, som er i kontakt med den, med den kjente styrke. De kalles kreftene fluidtrykk.

For eksempel å åpne et hull med fingeren og trykk inkludert vann, føler vi, som det legger press på fingeren. En svømmer som stupte til store dyp, er ingen tilfeldighet opplever smerter i ørene. Det er grunn til det faktum at trommehinnen å presse styrker. Vann - et flytende stoff, slik at det har alle sine egenskaper. For å måle temperaturen av vannet i dypet av sjøen, bør man bruke en svært sterk termometere, slik at de ikke kan knuse fluidtrykket.

Dette trykk er forårsaket ved sammenpressing, det vil si endringen i volum av væsken. Det har i forhold til denne endringen i elastisitet. Trykkraften - dette er den elastiske kraft. Derfor, hvis det fluid virker på kroppen i kontakt med det, da det er komprimert. Siden tettheten av stoffet øker i kompresjon, kan det antas at væsken i forhold til en endring i densitet har elastisitet.

fordampning

Fortsetter med egenskapene til den flytende substansen, fortsett til fordampning. I nærheten av overflaten, så vel som direkte i overflatelaget krefter handling, for å sikre eksistensen av dette laget. De tillater ikke å la volumet av væskemolekyler i den. Imidlertid kan noen av dem på grunn av termisk bevegelse utvikler en ganske stor hastighet med hvilken det blir mulig å overvinne disse krefter og la væsken. Vi kaller dette fenomenet fordampning. Det kan observeres ved hvilken som helst temperatur luft, men med en økning i dens fordampningshastigheten øker.

kondens

Dersom molekylene har forlatt væsken fjernes fra det rom som befinner seg nær overflaten, da alt det fordamper etterhvert. Hvis vi hadde forlatt molekylene blir ikke fjernet, danner de par. Fanget i området, som ligger nær overflaten av væsken, blir dampmolekyler trekkes inn i den tiltrekningskrefter. Denne prosessen kalles kondens.

Derfor, hvis molekyler ikke er fjernet, dampningshastigheten avtar med tiden. Hvis damptettheten øker ytterligere, er situasjonen oppnås i hvilken antallet molekyler forlater for en viss tid vil væsken være lik antallet molekyler som blir returnert i løpet av den samme tid inn i den. Så det er en tilstand av dynamisk likevekt. Den damp som inneholdes deri, blir kalt mettet. Dens trykk og tetthet øker med økende temperatur. Jo høyere den er, jo større er antallet av molekyler av væsken er tilstrekkelig for fordampning energi og derfor bør ha en høyere tetthet av parene for å fange opp med fordamping kan kondens.

koke

Når de varme prosessvæsker oppnås den temperatur ved hvilken den mettede dampen ha samme trykk som det ytre miljø, er en likevekt mellom den mettede dampen og væsken. Hvis væske informerer ekstra varmemengde som kommer umiddelbart til damp omdannelse tilsvarende massen av væske. Denne prosessen kalles koking.

Koking er en intens fordampning av væsken. Det kommer ikke bare fra overflaten, og gjelder hele sitt volum. Innenfor en flytende dampbobler kommer til syne. For å gå fra væske til damp, molekylene må kjøpe energi. Det er nødvendig å overvinne tiltrekningskreftene som de er blitt holdt i en væske.

kokepunkt

Kokepunkt -, er ett hvori det er likhet mellom de to trykk - og utsiden av den mettede damp. Det øker med økende trykk og avtar med sin nedgang. På grunn av det faktum at høyden av væskesøylen trykkendringer deri koking finner sted ved forskjellige nivåer ved forskjellige temperaturer. Bare mettet damp, som ligger over væskeoverflaten i kokeprosessen, har en viss temperatur. Det bestemmes bare av ytre trykk. Det er det, vi har i tankene når vi snakker om kokepunktet. Den skiller seg i forskjellige fluider som er mye brukt i faget, spesielt ved destillasjon av petroleum.

Latent fordampningsvarme - den varmemengde som kreves for å omdanne en viss mengde damp isotermisk væske når utvendig trykk er det samme som det mettede damptrykk.

Egenskaper av væskefilmer

Vi vet alle om hvordan du får skum ved oppløsning av såpe i vannet. Dette er ikke noe annet enn antallet av bobler, som er begrenset til en væske som består av en tynn film. Imidlertid danner det flytende skum er også tilgjengelig, og en separat film. Dens egenskaper er veldig interessant. Disse filmer kan være meget tynn: tykkelsen på de tynneste deler av ikke mer enn hundre tusendels millimeter. Men noen ganger er de svært stabile, på tross av dette. Såpe film kan utsettes for deformasjon og strekkbarhet, kan passere gjennom den en strøm av vann, mens ikke ødelegge den. Hvordan forklarer vi en slik stabilitet? Til den film der, er det nødvendig å tilsette en ren flytende substans oppløst deri. Men ikke alle, og de som redusere overflatespenningen.

Væskefilmen i natur og teknologi

Naturen av kunst og vi møter i hovedsak ikke med individuelle filmer, men med skum, som er et sett av dem. Det kan ofte sees i bekker hvor rolig vann slippe liten vedlikeholdslading. Evnen til vann for å skumme i dette tilfelle er bundet til tilstedeværelsen av organisk materiale, som er isolert planterøttene. Dette eksempel på den flytende naturskummiddel. Og hvordan er det med teknologi? Ved bygging av for eksempel bruke spesielle materialer som har en cellulær struktur som ligner skum. De er enkle, billige, sterk nok, dårlige ledere av varme og lyder. For dem i en spesiell oppløsning tilsettes fremme skummidler.

konklusjon

Så vi vet hvilke stoffer er flytende, har man funnet at væsken er en stofftilstand som ligger mellom den gassformige og faste. Derfor har det karakteristiske egenskaper av begge. Flytende krystaller, som nå mye brukt i faget og industri (for eksempel flytende krystall skjermer) er en slående eksempel på denne tilstand av materie. Ved disse kombinerte egenskaper av faste stoffer og væsker. Det er vanskelig å forestille seg hva stoffet i flytende oppfinne vitenskap fremtid. Men det er klart at i denne tilstanden av saken har et stort potensial som kan brukes til beste for menneskeheten.

Av særlig interesse for behandling av fysiske og kjemiske prosesser som skjer i flytende tilstand, på grunn av det faktum at mennesket er 90% vann, som er det mest vanlige væske på jorden. Det er på dette sted alle de viktige prosessene i anlegget og i dyreriket. Derfor, for oss alle å faktisk studere flytende tilstand av materie.