Nesteiden ominaisuudet
Fysiikka / / July 04, 2021
Neste on kaikki aine koostuu molekyyleistä, jotka ovat jatkuvasti liikkeessätörmäävät toisiinsa miljoonia kertoja sekunnissa. Se on yksi aineen fysikaalisista tiloista: välituote. Nestemolekyylit eivät liiku yhtä vapaasti kuin kaasun muodostavat molekyylit, eivätkä ne ole yhtä lähellä toisiaan kuin kiinteässä aineessa.
Nesteillä on määritelty tilavuus, mutta niiden muoto riippuu niitä sisältävän säiliön muodosta. Nesteet ovat käytännössä puristamaton. Joitakin nesteiden ominaisuuksia ovat viskositeetti, pintajännitys, koheesio, tarttuvuus, kapillaarisuus, kiehumispiste, sulamispiste.
Viskositeetti
Viskositeetti on kaiken nesteen virtauskestävyys. Nesteiden tyhjentäminen kohtaa tämän vastustuksen koheesion ja sitoutumisen yhteisvaikutusten seurauksena. Viskositeetti syntyy liukuva vaikutus, joka johtuu yhden nestekerroksen liikkumisesta toiseen nähden, sen voidaan katsoa aiheutuneen molekyylien sisäisestä kitkasta.
Kohteeseen nosta nesteen lämpötilaa, viskositeetti laskee poikkeuksetta ja kasvaa paineen kasvaessa. Mitä korkeampi viskositeetti neste virtaa hitaammin, päinvastoin, sitä pienempi viskositeetti neste virtaa nopeammin.
Viskositeetti voidaan mitata ottamalla aika, jonka neste virtaa ohuen putken läpi painovoiman vaikutuksesta.
Transformaatioteollisuudessa on erittäin hyödyllistä tietää nesteen viskositeetti, koska tiedät minkä tyyppisen neste on sopivin käytettäväksi tietyissä koneissa, jotta se toimii optimaalisissa olosuhteissa. Viskositeetin yksikkö kansainvälisessä järjestelmässä on poiseuille (N * s / m2). CGS-järjestelmässä se on asento (dyne * s / cm2).
Pintajännitys
Nesteessä kukin molekyyli liikkuu aina naapurimolekyyliensa vaikutuksesta, sisämolekyylit houkuttelevat toisiaan melkein samalle suuruudelle kaikkiin suuntiin. Nesteen pinnalla yhtä molekyyliä ei kuitenkaan ympäröi kokonaan muuten, ja sen seurauksena se kokee vain molekyylien vetovoiman, jotka ovat alapuolella ja sivuilla.
Tämän seurauksena molekyylit pinnan varrella kokevat a vetovoima nesteen suuntaan, joka aiheuttaa pintamolekyylien vetämisen sisälle aiheuttaen siten jännityksen ja aiheuttaa nesteen pinnan käyttäytymisen ohuena elastisena kalvona ja näkymätön.
Pintajännitys on vastuussa nesteen vastustuskyky pintojen tunkeutumiselle, taipumuksesta nestepisaroiden pallomaiseen muotoon, nesteiden nousuun kapillaariputkissa ja esineiden tai organismien kellumiseen nesteiden pinnalla.
Pintajännitys veden määrä on suurempi kuin monien muiden nesteiden. Se voidaan mitata käyttämällä platinan rengasta, joka asetetaan nesteen pinnalle. Renkaan erottamiseksi nestepinnasta vaadittava voima mitataan tarkalla tasapainolla.
Sitä edustaa kreikkalainen kirjain γ ja sen yksiköt ovat: N / m kansainvälisessä järjestelmässä ja dyne / cm CGS-järjestelmässä. Nesteiden pintajännitys voidaan vähentää liuottamalla niihin pinta-aktiivisia aineita, kuten saippuajauhe, joka saa saippuahiukkaset tunkeutumaan helpommin vaatekankaisiin.
Koheesio
Koheesio on vetovoima nesteen molekyylien välillä. Esimerkiksi alkoholilla on pienempi yhteenkuuluvuusvoima molekyylien välillä kuin vedellä. Tästä syystä alkoholi haihtuu nopeammin. Jos saostamme tippoja alkoholia ja öljyä lasille, havaitaan, että alkoholi murskataan enemmän kuin öljypisara, koska koheesio voima ja öljyn pintajännitys ovat korkeammat kuin öljyssä alkoholia. Koheesiovoiman ansiosta kaksi pisaraa nestettä muodostuu yhdessä muodostaen yhden, kuten vedellä ja elohopealla.
Noudattaminen
Se määritellään noudattamiseksi Vetovoima eri aineiden molekyylien välillä. Suurin osa nestemäisistä aineista tarttuu kiinteiden kappaleiden seinämiin.
Jos liima on nesteessä, liima voimaa ovat suurempia kuin koheesiovoimat, pinta neste houkuttelee kiinteän rungon pintaan. Jos koheesio voimat ovat suurempia kuin nesteen tarttumisvoimat, se ei tartu kiinteän aineen pintaan, kuten elohopean tapauksessa, koska kun lasitanko työnnetään täyteen elohopeaa sisältävään astiaan, kun se poistetaan, havaitaan, että kuiva.
Kapillaarisuus
Se on koveran (uponnut) meniskin muodostuminen tai kuperan (kohotetun) meniskin muodostuminen nesteen pinnasta kiinteän aineen kanssa kosketuksessa olevalla alueellaesimerkiksi putken seinämillä.
Kapillaarisuus riippuu pintajännityksen aiheuttamista voimista ja kostuttamalla putken seinämiä. Ne ovat esimerkkejä kapillaarisuudesta: kun vesi imee sienen, kynttilän sydän sulaa vahan nousu, vesi nousee maan läpi. Myös mustekynät ja untuvat suunnitellaan kapillaarisuusilmiön perusteella.
Kiehumispiste
Kiehumispiste on Lämpötila, jossa neste alkaa muuttua täydellisesti höyryksi. Jos lämpötila nostetaan korkeammalle, siirtyminen tapahtuu nopeammin ja höyry tulee paljon nopeammin. Esimerkiksi veden kiehumispiste on 100 ° C: ssa ja etyylialkoholin 78 ° C: ssa.
Jäätymispiste
Jäätymispiste on Lämpötila, jossa neste alkaa muuttua kiinteäksi aineeksi. Tämä johtuu siitä, että alemmassa lämpötilassa aineen hiukkaset alkavat menettää kineettistä energiaa. Ne sopivat pienempään kokoon. Ne ovat järjestettyjä, joten ne saavuttavat tämän aggregaatiotilan. Esimerkiksi veden jäätymispiste on 0 ° C: ssa.
Esimerkkejä nesteiden ominaisuuksista
Koostuu molekyyleistä, jotka ovat jatkuvasti liikkeessä
Niiden muoto riippuu niitä sisältävän astian muodosta
Ne ovat käytännössä kokoonpuristumattomia
Viskositeetti
Pintajännitys
Koheesio
Noudattaminen
Kapillaarisuus
Kiehumispiste
Jäätymispiste