Charakterystyka płynów

Fizyka / by admin / July 04, 2021

protection click fraud

Ciecz to cała substancja składa się z cząsteczek, które są w ciągłym ruchuzderzają się ze sobą miliony razy na sekundę. Jest to jeden ze stanów fizycznych materii: pośredni. Cząsteczki cieczy nie poruszają się tak swobodnie, jak te, które tworzą gaz, ani nie są tak blisko siebie, jak w ciele stałym.

Płyny mają określoną objętość, ale ich kształt zależy od obrysu pojemnika, który je zawiera. Płyny są praktycznie nieściśliwe. Niektóre cechy cieczy to lepkość, napięcie powierzchniowe, kohezja, adhezja, kapilarność, temperatura wrzenia, temperatura topnienia.

Lepkość

Lepkość jest opór całej cieczy na przepływ. Ciecze drenażowe napotykają na tę opozycję, jako konsekwencję połączonych efektów kohezji i adhezji. Lepkość wytwarzana jest przez efekt poślizgu wynikający z ruchu jednej warstwy płynu względem drugiej, można ją uznać za spowodowaną tarciem wewnętrznym cząsteczek.

Do zwiększyć temperaturę cieczy, lepkość spada niezmiennie i wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia. Im wyższa lepkość płyn płynie wolniej, przeciwnie, im niższa lepkość płyn płynie szybciej.

instagram story viewer

Lepkość można zmierzyć, analizując czas potrzebny na przepływ cieczy przez cienką rurkę pod wpływem grawitacji.

W branży transformacyjnej bardzo przydatna jest znajomość lepkości cieczy, ponieważ można wiedzieć, jakiego typu cieczy jest najbardziej odpowiedni do stosowania w niektórych maszynach, aby działał w optymalnych warunkach. Jednostką lepkości w systemie międzynarodowym jest poiseuille (N * s / m²). W systemie CGS jest to równowaga (dyne*s/cm²).

Napięcie powierzchniowe

W płynie każda cząsteczka zawsze porusza się pod wpływem sąsiednich cząsteczek, wewnętrzne cząsteczki przyciągają się prawie w jednakowym stopniu we wszystkich kierunkach. Jednak na powierzchni cieczy jedna cząsteczka nie jest całkowicie otoczona innymi i w rezultacie doświadcza jedynie przyciągania cząsteczek znajdujących się poniżej i po bokach.

W rezultacie cząsteczki na powierzchni doświadczają a przyciąganie w kierunku cieczy, co powoduje, że cząsteczki powierzchniowe są wciągane do środka, wywołując tym samym napięcie powierzchni i powodując, że powierzchnia cieczy zachowuje się jak cienka elastyczna warstwa i niewidzialny.

Napięcie powierzchniowe jest odpowiedzialne za odporność, jaką stawia ciecz na wnikanie w jej powierzchnie, tendencji do kulistego kształtu kropel cieczy, wznoszenia się cieczy w kapilarach i unoszenia się przedmiotów lub organizmów na powierzchni cieczy.

Napięcie powierzchniowe wody jest większa niż wielu innych cieczy. Można go zmierzyć za pomocą platynowego pierścienia, który umieszcza się na powierzchni cieczy. Siła potrzebna do oddzielenia pierścienia od powierzchni cieczy jest mierzona za pomocą wagi o wysokiej precyzji.

Jest reprezentowana przez grecką literę γ, a jej jednostkami są: N / m w systemie międzynarodowym i dyna / cm w systemie CGS. Napięcie powierzchniowe cieczy można zredukować rozpuszczając w nich środki powierzchniowo czynne, takich jak proszek mydlany, który sprawia, że cząsteczki mydła łatwiej wnikają w tkaniny odzieżowe.

Spójność

Spójność to siła przyciągania między cząsteczkami cieczy. Na przykład alkohol ma mniejszą siłę kohezji między swoimi cząsteczkami niż woda. Z tego powodu alkohol szybciej ulatnia się. Jeśli na szklankę nałożymy krople alkoholu i oleju, można zaobserwować, że alkohol jest bardziej rozdrabniany niż kropla oleju, ponieważ siła kohezji i napięcie powierzchniowe oleju są większe niż w alkohol. Dzięki sile kohezyjnej dwie krople cieczy łączą się, tworząc jedną, tak jak ma to miejsce w przypadku wody i rtęci.

Przyczepność

Definiuje się to jako Przestrzeganie Siła przyciągania między cząsteczkami różnych substancji. Większość substancji płynnych przylega do ścian ciał stałych.

Jeśli w cieczy siła adhezji są większe niż siły spójności, powierzchnia ciecz jest przyciągana do powierzchni ciała stałego. Jeżeli siły kohezji są większe niż siły adhezji cieczy, ciecz nie będzie przylegać do powierzchni ciała stałego, tak jak przypadku rtęci, ponieważ po włożeniu szklanego pręta do pojemnika pełnego rtęci, po jego usunięciu obserwuje się, że suchy.

Kapilarność

To jest tworzenie wklęsłej (zatopionej) menisku lub tworzenie wypukłej (wypukłej) menisku powierzchni cieczy w obszarze kontaktu z ciałem stałym, na przykład na ściankach tuby.

Kapilarność zależy od sił wytworzonych przez napięcie powierzchniowe oraz przez zwilżenie ścianek tuby. Są to przykłady kapilarności: gdy woda jest wchłaniana przez gąbkę, wznosi się wosk stopiony przez knot świecy, woda wznosi się przez ziemię. Pióra wieczne i puch są również projektowane w oparciu o zjawisko kapilarności.

Temperatura wrzenia

Temperatura wrzenia to Temperatura, w której ciecz zaczyna całkowicie przekształcać się w parę. Jeśli temperatura zostanie podniesiona do wyższej, przejście będzie szybsze, a para pojawi się znacznie szybciej. Na przykład temperatura wrzenia wody wynosi 100 ° C, a alkoholu etylowego 78 ° C.

Punkt zamarzania

Punkt zamarzania jest Temperatura, w której ciecz zaczyna przekształcać się w ciało stałe. Wynika to z faktu, że w niższej temperaturze cząstki substancji zaczynają tracić energię kinetyczną. Mieszczą się w bardziej zwartej formie. Są uporządkowane, więc osiągają ten stan skupienia. Na przykład temperatura zamarzania wody wynosi 0 ° C.