- •7 Березня 7521 г.
- •Раздел 1.
- •1.4. Вода Структура жидкостей
- •Общин свойства жидкостей
- •Движение молекул в жидкостях
- •Плотность и удельный вес жидкости
- •Тепловое расширение жидкостей
- •Вязкость жидкости
- •Понятие об идеальной жидкости
- •Поверхностное натяжение
- •Смачивание
- •Капиллярные явления
- •Испарение
- •Конденсация
- •Кипение
- •Кавитация
- •Распространение звука в жидкостях
Общин свойства жидкостей
Взаимодействие между молекулами жидкости осуществляется силами Ван-дер-Ваальса и водородными связями.
Жидкости, кроме рассолов и сжиженных металлов, плохие проводники электрического тока.
Объем жидкости зависит от температуры и давления и является постоянным при данных условиях.
Если объём жидкости меньше объёма сосуда, в котором она находится, то можно наблюдать поверхность жидкости. Поверхность должна качестве эластичной мембраны с поверхностным натяжением, что позволяет формироваться каплям и пузырькам.
Еще одним следствием действия поверхностного натяжения является капиллярность.
Обычно жидкости не подвергаются сжатию: например, чтобы заметно сжать воду, необходимое давление порядка гигапаскалей.
Жидкости в гравитационном поле создают давление, как на стенки и дно емкости, так и на любые тела внутри самой жидкости. Это давление по закону Паскаля действует во всех направлениях и растет с глубиной.
Если жидкость находится в состоянии покоя в однородном гравитационном поле, давление на любую точку определяется барометрической формуле :
где
=
плотность
жидкости,
= ускорение свободного падения,
= Глубина точки (расстояние между точкой и поверхностью жидкости).
Согласно этой формуле, давление на поверхности равна нулю, т.е. считается, что сосуд достаточно широка, и поверхностное натяжение нельзя не учитывать.
Обычно жидкости расширяются при нагревании и сужаются при охлаждении. Вода от 0 4 C составляет один из немногих исключений.
Жидкость при температуре кипения превращается в газ, а при температуре замерзания - на твердое вещество. Но даже при температуре ниже температуру кипения, жидкость испаряется. Этот процесс продолжается, пока не будет достигнуто равновесие парциального давления пары жидкости и давления на поверхности жидкости. Именно поэтому ни жидкость не может существовать длительное время в вакууме.
Все жидкости можно разделить на:
- чистые жидкости, состоящие из молекул одного вещества,
- смеси, состоящие из молекул разного сорта.
Различные жидкие компоненты смеси можно разделить с помощью фракционной дистилляции.
Не все жидкости образуют однородную смесь, если поместить их в один сосуд. Часто жидкости не смешиваются, образуя поверхность между собой. В поле тяготения одна жидкость может плавать на поверхности другой.
В основном жидкости - изотропные вещества. Исключение составляют жидкие кристаллы, которые можно отнести к жидкостям учитывая свойство перетекать и занимать объем сосуда, но в которых сохраняются присущие кристаллическим телам анизотропные свойства.
В жидкости молекулы в основном сохраняют свою целостность, хотя многие жидкостей является растворителями, в которых молекулы до некоторой степени диссоциируют. При диссоциации в жидкостях образуются положительно и отрицательно заряженные ионы. Такие жидкости производят электрический ток (см. Электролиты).
Движение молекул в жидкостях
Молекулы жидкости основном колеблются вокруг временного положения равновесия, которое образуется благодаря взаимодействию с другими молекулами. Для жидкостей потенциальная энергия взаимодействия молекулы с соседями больше, чем кинетическая энергия теплового движения.
Однако жидкости характеризуются также высоким коэффициентом самодиффузии - с тем каждая молекула удаляется от своего первоначального положения.
Средний квадрат смещения от начального положения молекулы пропорционален времени.
