7 CHARAKTERISTIK NEJDŮLEŽITĚJŠÍCH KAPALIN - VĚDA - 2025

Tyto charakteristiky kapalin slouží k definování molekulární struktury a fyzikální vlastnosti jednoho z skupenstvích.

Nejstudovanější 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. Existuje čtvrtý stav hmoty, plazma, ale vyskytuje se pouze za podmínek extrémního tlaku a teplot.

Pevné látky jsou látky, které si zachovávají svůj tvar, podle kterého je lze snadno identifikovat jako objekty. Plyny jsou látky, které se nacházejí ve vzduchu a jsou v něm rozptýleny, ale mohou být zachyceny v nádobách, jako jsou bubliny a balónky.

Kapaliny jsou uprostřed pevného a plynného skupenství. Obecně je možné pomocí provádění změn teploty a / nebo tlaku zajistit, aby kapalina prošla do kteréhokoli ze dvou dalších stavů.

Na naší planetě je velké množství kapalných látek. Patří sem olejovité kapaliny, organické a anorganické kapaliny, plasty a kovy, jako je rtuť. Pokud máte různé typy molekul různých materiálů rozpuštěných v kapalině, nazývá se to roztok, jako je med, tělesné tekutiny, alkohol a fyziologický roztok.

Hlavní charakteristiky kapalného stavu

1 - Kompresibilita

Omezený prostor mezi částicemi činí z kapalin téměř nestlačitelnou látku. Jinými slovy, stlačení, které nutí určité množství kapaliny do prostoru, který je příliš malý pro svůj objem, je velmi obtížné.

Mnoho šoků z automobilů nebo velkých nákladních automobilů používá v uzavřených zkumavkách stlačené kapaliny, jako jsou oleje. To pomáhá absorbovat a působit proti neustálému shonu, který kolej vyvíjí na kola, a hledat co nejmenší přenos pohybu na konstrukci vozidla.

2 - Změny stavu

Vystavení kapaliny vysokým teplotám by způsobilo její vypařování. Tento kritický bod se nazývá bod varu a liší se v závislosti na látce. Teplo zvyšuje separaci mezi molekulami kapaliny, dokud se dostatečně neoddělí, aby se rozptýlily 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 velmi nízkým teplotám způsobilo její ztuhnutí. Tomu se říká bod mrazu a také to bude záviset na hustotě každé látky. Chlazení zpomaluje pohyb atomů a zvyšuje jejich intermolekulární přitažlivost natolik, že ztvrdne do pevného stavu.

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

Je třeba poznamenat, že snížení teploty plynu, dokud se nestane kapalinou, se nazývá kondenzace, a zahřívání pevné látky dostatečně může být schopno ji roztavit nebo roztavit do kapalného stavu. Tento proces se nazývá fúze. Vodní cyklus dokonale vysvětluje všechny tyto procesy změn stavu.

3 - Soudržnost

Je to tendence stejného typu částic k vzájemnému přitahování. Tato intermolekulární přitažlivost v tekutinách jim umožňuje pohybovat se a držet pohromadě, dokud nenajdou způsob, jak tuto atraktivní sílu maximalizovat.

Soudržnost doslova znamená „akci lepení k sobě“. Pod povrchem kapaliny je kohezní síla mezi molekulami stejná ve všech směrech. Molekuly však mají na povrchu pouze tuto přitažlivou sílu vůči stranám a zejména směrem dovnitř těla kapaliny.

Tato vlastnost je zodpovědná za to, že tekutiny vytvářejí koule, což je tvar, který má nejmenší povrchovou plochu, aby se maximalizovala intermolekulární přitažlivost.

Za podmínek nulové gravitace by kapalina udržovala vznášející se v kouli, ale když je koule přitahována gravitací, vytvářejí dobře známý tvar kapiček ve snaze zůstat slepené pohromadě.

Účinek této vlastnosti lze ocenit kapkami na rovných površích; jeho částice nejsou rozptýleny soudržnou silou. Také v uzavřených kohoutcích s pomalými kapkami; intermolekulární přitažlivost je drží pohromadě, dokud se nestanou velmi těžkými, to znamená, že když hmotnost přesáhne soudržnou sílu kapaliny, jednoduše klesne.

4 - Povrchové napětí

Soudržná síla na povrchu je zodpovědná za vytvoření tenké vrstvy částic mnohem více přitahovaných k sobě navzájem než k různým částicím kolem nich, jako je vzduch.

Molekuly kapaliny se budou vždy snažit minimalizovat povrchovou plochu přitahováním sebe směrem dovnitř, což dává pocit, že má ochrannou pokožku.

Dokud tato přitažlivost nebude narušena, povrch může být neuvěřitelně silný. Toto povrchové napětí umožňuje v případě vody klouzat jistému hmyzu a zůstat na kapalině bez klesání.

Je možné držet ploché pevné předměty na kapalině, pokud se snažíme narušit přitažlivost povrchových molekul co nejméně. Toho je dosaženo rozložením hmotnosti na délku a šířku předmětu tak, aby nebyla překročena kohezní síla.

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

5- Přistoupení

Je to síla přitažlivosti mezi různými typy částic; jak název napovídá, znamená to doslova „dodržování“. V tomto případě je obvykle přítomna na stěnách nádob na tekuté nádoby a v oblastech, kde teče.

Tato vlastnost odpovídá za smáčení pevných látek kapalinami. Vyskytuje se, když je adhezní síla mezi molekulami kapaliny a pevné látky větší než intermolekulární kohezní síla čisté kapaliny.

6- Kapilárnost

Adhezní síla je zodpovědná za vzestup a pokles kapalin při fyzické interakci s pevnou látkou. Tento kapilární účinek lze prokázat v pevných stěnách nádob, protože kapalina má tendenci tvořit křivku zvanou meniskus.

Větší adhezní síla a menší kohezní síla, meniskus je konkávní a jinak je meniskus konvexní. Voda bude vždy zakřivena nahoru, kde se dotkne zdi a rtuť bude zakřivena dolů; chování, které je v tomto materiálu téměř jedinečné.

Tato vlastnost vysvětluje, proč mnoho tekutin vzrůstá, když reagují s velmi úzkými dutými předměty, jako jsou brčka nebo trubice. Čím užší je průměr válce, síla adheze k jeho stěnám způsobí, že kapalina vstoupí dovnitř nádoby téměř okamžitě, dokonce i proti gravitační síle.

7 - Viskozita

Je to vnitřní síla nebo odpor vůči deformaci, kterou tekutina nabízí, když volně teče. Závisí to hlavně na hmotnosti vnitřních molekul a intermolekulárním spojení, které je přitahuje. Uvádí se, že pomaleji tekoucí kapaliny jsou viskóznější než snazší a rychlejší tekoucí kapaliny.

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

Aby mohla tekutina proudit, vyžaduje použití síly; například gravitace. Je však možné snížit viskozitu látek působením tepla. Zvýšení teploty způsobuje, že se částice pohybují rychleji, což umožňuje snadnější průtok kapaliny.

Další fakta o tekutinách

Stejně jako v částicích pevných látek jsou částice kapalin vystaveny stálé intermolekulární přitažlivosti. Avšak v kapalinách je více molekul mezi molekulami, což jim umožňuje pohybovat se a proudit, aniž by zůstaly v pevné poloze.

Tato přitažlivost udržuje objem kapaliny konstantní, dost na to, aby molekuly udržely pohromadě gravitací, aniž by se rozptylovaly ve vzduchu jako v případě plynů, ale ne dost na to, aby jej udržely v definovaném tvaru jako v případě plynů. případ pevných látek.

Tímto způsobem se kapalina bude snažit proudit a klouzat z vysokých úrovní tak, aby zahrnovala nejnižší část nádoby, a tak získala tvar nádoby, ale bez změny jejího objemu. Povrch tekutin je obvykle plochý díky gravitaci, která stlačuje molekuly.

Všechny výše uvedené popisy jsou v každodenním životě svědky pokaždé, když jsou zkumavky, talíře, šálky, baňky, lahve, vázy, akvária, nádrže, studny, akvária, potrubní systémy, řeky, jezera a hráze naplněny vodou.

Zábavná fakta o vodě

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

• Je to nekovová kapalina s nejvyšší kohezní silou.
• Je to běžná kapalina s nejvyšším povrchovým napětím kromě rtuti.
• Většina pevných látek expanduje, když se tají. Voda zamrzne, když zamrzne.
• Mnoho pevných látek je hustších než jejich odpovídající kapalné stavy. Led je méně hustý než voda, proto plave.
• Je to vynikající rozpouštědlo. Říká se tomu univerzální rozpouštědlo

Reference

1. Mary Bagley (2014). Vlastnosti látky: Kapaliny. Živá věda. Obnoveno z livescience.com.
2. Satya Shetty. Jaké jsou vlastnosti kapaliny? Zachovat články. Obnoveno z adresy Consearticles.com.
3. University of waterloo. Kapalný stát. Domovská stránka CAcT. Přírodovědecká fakulta. Obnoveno z uwaterloo.ca.
4. Michael Blaber (1996). Vlastnosti kapalin: Viskozita a povrchové napětí - mezimolekulární síly. Florida State Universit - Katedra biomedicínských věd. Obnoveno z mikeblaber.org.
5. Skupiny divize chemického vzdělávání. Vlastnictví kapalin. Web společnosti Bodner Research. Purdue univerzita - vysoká škola vědy. Obnoveno z chemed.chem.purdue.edu.
6. Základy tekutin. Andrew Rader Studios. Obnoveno z chem4kids.com.
7. Vlastnosti kapalin. Katedra chemie a biochemie. Florida State University, Tallahassee. Obnoveno z chem.fsu.edu.
8. Encyklopedie příkladů (2017). Příklady pevných látek, kapalin a plynných látek. Obnoveno z example.co.