4. Основные свойства жидкостей

1. В отличие от газообразного состояния жидкости являются мало сжимаемыми. Объём жидкости даже под давлением несколько тысяч атмосфер уменьшается совершенно незначительно. Жидкости способны сохранять свой объём при нулевом внешнем давлении.

2. Жидкости, как и газы, обладают абсолютной текучестью, т.е. любая неуравновешенная сила вызывает их течение. Таким образом, жидкости в отличие от газов сохраняют свой объём, однако, как и газы не способны сохранять свою форму.

3. В жидкости частицы вещества располагаются настолько близко друг к другу, что силы притяжения между ними имеют значительную величину. Эти силы создают силы поверхностного натяжения. Эти силы действуют по касательной плоскости.

На молекулы поверхностного слоя кроме сил поверхностного натяжения, действующих вдоль поверхности, оказывает действие ещё нормальная сила.

Плёнка сверху давит на жидкость, создавая дополнительно давление.

Поверхностное натяжение в случае искривлённой поверхности создаёт дополнительное давление – лаплассовское давление.

, R – радиус кривизны поверхности. -коэффициент поверхностного натяжения.

Знак “– ” указывает на то, что p_л направлено к центру кривизны.

4. Когда жидкость граничит с поверхностью твёрдого тела, мы должны обратить внимание на то, смачивает или не смачивает жидкость данное твёрдое тело. Когда смачивает – жидкость будет растекаться по поверхности. Когда не смачивает – будет сворачиваться в каплю. При смачивании жидкость старается увеличивать площадь границ соприкосновения с твёрдым телом, а при не смачивании – уменьшить.

5. Кристаллические и аморфные тела

Всякое жидкое вещество при охлаждении теряет свойство текучести и переходит в твёрдое состояние. Однако процесс перехода из жидкого состояния в твёрдое для разных веществ не одинаков. У некоторых веществ, таких как сургуч, воск, стекло при понижении температуры быстро повышается вязкость и наступает затвердевание. Такие тела называются аморфными. В таких веществах наблюдается быстрый рост вязкости, который затрудняет перемещение частиц, и они, не успевая сформировать структуру, застывают. Процесс кристаллизации этих веществ может очень медленно протекать в твёрдом состоянии. В некоторых сортах стекла могут образовываться мелкие кристаллики, которые приводят к потере его прозрачности.

Для получения аморфных тел в расплав добавляют несколько процентов бора, кремния или фосфора. Эти элементы замедляют процесс диффузии.

Иногда одно и то же вещество может затвердевать как в кристаллической, так и в аморфной формах. Например, если расплавленную серу медленно охлаждать, то она затвердевает в кристаллической форме. Если расплав серы вылить в холодную воду, то она застывает в аморфной форме. Аморфная сера по своим физическим свойствам резко отличается от кристаллической. Если кристаллическая сера твёрдая и хрупкая, то аморфная ведёт себя как пластилин. Аморфная сера самопроизвольно медленно превращается в кристаллическую. Это говорит о том, что кристаллическая форма твёрдого тела более устойчива, чем аморфная. Аморфные тела можно рассматривать как жидкости, но с очень большим коэффициентом вязкости. Оказывается, что у аморфных тел можно наблюдать слабовыраженное свойство текучести.