מאפייני נוזלים

נוזל הוא הכל חומר מורכב ממולקולות שנמצאות כל הזמן בתנועהמתנגשים אחד בשני מיליוני פעמים בשנייה. זהו אחד המצבים הפיזיים של החומר: הביניים. מולקולות הנוזלים אינן נעות בחופשיות כמו אלה המרכיבות גז, והן אינן קרובות זו לזו כמו במוצק.

לנוזלים יש נפח מוגדר, אך צורתם תלויה בקווי המתאר של המכולה המכילה אותם. נוזלים הם כמעט ללא דחיסה. מאפיינים מסוימים של נוזלים הם צמיגות, מתח פנים, לכידות, הידבקות, נימים, נקודת רתיחה, נקודת התכה.

צְמִיגוּת

צמיגות היא עמידות של כל הנוזלים לזרימה. ניקוז נוזלים נתקל בהתנגדות זו, כתוצאה מההשפעות המשולבות של לכידות ודבקות. צמיגות מיוצרת על ידי אפקט ההזזה הנובע מתנועה של שכבת נוזל אחת ביחס לשנייה, ניתן לראות בה נגרמת על ידי החיכוך הפנימי של המולקולות.

אל ה מעלים את הטמפרטורה של נוזל, צמיגות פוחתת תמיד ועולה עם לחץ הולך וגובר. ככל שהצמיגות גבוהה יותר הנוזל זורם לאט יותר, להפך, כך הצמיגות נמוכה יותר הנוזל זורם מהר יותר.

ניתן למדוד את הצמיגות על ידי לקיחת הזמן שלוקח לנוזל לזרום דרך צינור דק, בהשפעת כוח הכבידה.

בתעשיית הטרנספורמציה כדאי מאוד לדעת את צמיגות הנוזל, מכיוון שאתה יכול לדעת איזה סוג הנוזל הוא המתאים ביותר לשימוש במכונות מסוימות, כך שהוא עובד בתנאים אופטימליים. יחידת הצמיגות במערכת הבינלאומית היא poiseuille (N * s / m

²). במערכת CGS, זה poise (dyne * s / cm²).

מתח פנים

בנוזל, כל מולקולה נעה תמיד בהשפעת המולקולות השכנות שלה, המולקולות הפנימיות מושכות זו את זו כמעט באותו גודל לכל הכיוונים. עם זאת, על פני הנוזל מולקולה אחת אינה מוקפת לחלוטין באחרים וכתוצאה מכך היא חווה רק משיכה של מולקולות הנמצאות מתחת ולצדדים.

כתוצאה מכך, המולקולות לאורך פני השטח חוות א משיכה לכיוון לתוך הנוזל, שגורם למולקולות השטח להיגרר פנימה, וכך נוצר המתח משטח וגורם למשטח הנוזל להתנהג כסרט אלסטי דק בלתי נראה.

מתח פני השטח אחראי על עמידות שנוזל מציג בפני חדירת משטחים, של הנטייה לצורה הכדורית של טיפות נוזל, של עליית הנוזלים בצינורות נימים ושל ציפה של חפצים או אורגניזמים על פני הנוזלים.

מתח פנים מים גדולים יותר משל נוזלים רבים אחרים. ניתן למדוד אותו באמצעות טבעת פלטינה המונחת על פני הנוזל. הכוח הדרוש להפרדת הטבעת משטח הנוזל נמדד במאזן דיוק גבוה.

היא מיוצגת על ידי האות היוונית γ והיחידות שלה הן: N / m במערכת הבינלאומית ו dyne / cm במערכת CGS. מתח הפנים של נוזלים ניתן להפחית על ידי המסת חומרים פעילי שטח בהם, כמו אבקת סבון, שגורמת לחלקיקי סבון לחדור ביתר קלות לבדי הבגדים.

הִתלַכְּדוּת

הלכידות היא כוח מושך בין מולקולות של נוזל. לדוגמא, לאלכוהול כוח לכידות נמוך יותר בין המולקולות שלו מאשר למים. מסיבה זו, אלכוהול מתנפח במהירות רבה יותר. אם אנו מפקידים טיפות אלכוהול ושמן על כוס, נצפה כי האלכוהול נמחץ יותר מה נפילת שמן, מכיוון שכוח הלכידות ומתח השטח של השמן גבוהים יותר מאשר ב כּוֹהֶל. בשל הכוח המגובש, שתי טיפות נוזל מתאחדות ויוצרות אחת, כפי שקורה במים ובכספית.

דְבֵקוּת

זה מוגדר כדבקות ב כוח משיכה בין מולקולות של חומרים שונים. רוב החומרים הנוזליים נדבקים לדפנות הגופים המוצקים.

אם בנוזל הדבק כוחות גדולים מכוחות הלכידות, פני השטח של נוזל נמשך אל פני הגוף המוצק. אם כוחות הלכידות גדולים מאלו של הידבקות הנוזל, הוא לא ידבק לפני השטח של המוצק, כזה הוא במקרה של כספית, מכיוון שכאשר מכניסים מוט זכוכית למיכל מלא כספית בעת הוצאתו, נצפה כי יָבֵשׁ.

קַפִּילָרִיוּת

זה היווצרות של מניסקוס קעור (שקוע) או היווצרות של מניסקוס קמור (מוגבה) של פני השטח של נוזל באזור המגע עם מוצק, למשל, על קירות צינור.

קַפִּילָרִיוּת תלוי בכוחות שנוצרים על ידי מתח פני השטח ועל ידי הרטבת קירות הצינור. הם דוגמאות לנימים: כאשר המים נספגים על ידי ספוג, עליית השעווה נמסה על ידי פתיל נר, המים כאשר הם עולים דרך האדמה. עטי נובע ומטה מתוכננים גם על פי תופעת הקפילריות.

נקודת רתיחה

נקודת רתיחה היא ה טמפרטורה בה נוזל מתחיל להפוך לחלוטין לאדי. אם הטמפרטורה תעלה לגבוהה, המעבר יהיה מהיר יותר והאדים יופיעו הרבה יותר מהר. לדוגמה, נקודת הרתיחה של המים היא 100 מעלות צלזיוס, ואלכוהול אתילי הוא 78 מעלות צלזיוס.

נקודת קיפאון

נקודת הקפאה היא טמפרטורה בה נוזל מתחיל להפוך למוצק. זאת בשל העובדה שבטמפרטורה נמוכה יותר חלקיקי החומר מתחילים לאבד אנרגיה קינטית. הם מתאימים בצורה קומפקטית יותר. הם מסודרים, ולכן הם מגיעים למצב צבירה זה. לדוגמא, נקודת הקפאה של מים היא ב 0 ° C.

דוגמאות למאפייני נוזלים

מורכב ממולקולות שנמצאות כל הזמן בתנועה

צורתם תלויה בקווי המתאר של המכולה המכילה אותם

הם כמעט לא דחיסים

צְמִיגוּת

מתח פנים

הִתלַכְּדוּת

דְבֵקוּת

קַפִּילָרִיוּת

נקודת רתיחה

נקודת קיפאון