substâncias líquidas e suas propriedades. O estado líquido da matéria

Na vida cotidiana, estamos constantemente confrontado com os três estados da matéria – líquidos, gasosos e sólidos. Sobre que são sólidos e gases, temos uma ideia bastante clara. Gás – um conjunto de moléculas que se movem de forma aleatória em todas as direcções. Todas as moléculas de estado sólido manter a disposição mútua. Eles fazem flutuações apenas pequenas.

Propriedades da substância líquida

E quais são os líquidos? A sua característica principal é que, ocupando uma posição intermediária entre os cristais e gases, que combinam as propriedades específicas de estes dois estados. Por exemplo, para líquidos, bem como para o disco (cristalinos) corpos tendem volume de presença. No entanto, ao mesmo tempo, as substâncias líquidas, bem como gases que assumir a forma do recipiente em que eles residam. Muitos de nós acreditam que eles não têm as suas próprias formas. No entanto, não é. A forma natural de qualquer líquido – bola. Gravidade normalmente evitar que tomar esta forma, por conseguinte, assume a forma de um líquido ou de um vaso, ou a espalhar sobre a superfície de uma camada fina.

De acordo com as suas propriedades de estado líquido da matéria é particularmente difícil, devido à sua posição intermédia. Ele começou a ser estudado desde a época de Arquimedes (2200 anos atrás). No entanto, a análise do comportamento de moléculas da substância líquida é ainda uma das áreas mais difíceis de ciência aplicada. Amplamente reconhecida e teoria completa de líquidos ainda está lá. Mas algo sobre o seu comportamento, podemos dizer com toda a certeza.

O comportamento das moléculas no líquido

Líquido – algo que pode fluir. ordem de curto alcance se observa no arranjo das suas partículas. Isto significa que a localização dos vizinhos ao lado, em relação a qualquer porção é ordenado. No entanto, medida que se afasta do outro, a sua posição em relação a eles torna-se menos e menos ordenado, e, em seguida, ordem e desaparece. substância líquida constituída por moléculas que se movem muito mais livremente do que nos sólidos (como em gases – mais livremente). Por algum tempo, cada um deles corre em uma direção ou outra, sem se afastar de seus vizinhos. No entanto, a molécula do líquido de vez em quando sai do meio ambiente. Ela recebe um novo, movendo-se para um local diferente. Aqui, novamente, há algum tempo que faz tal movimento de oscilação.

Ya. Contribuição I. Frenkelya ao estudo de fluidos

Ya. I. Frenkelyu, cientista soviético, fez uma grande contribuição para o desenvolvimento de uma série de questões relacionadas com o tema de como líquidos. Química mudou fortemente para a frente graças a suas descobertas. Ele acreditava que em líquidos do movimento térmico tem a seguinte personagem. A um certo tempo cada molécula oscila em torno de sua posição de equilíbrio. No entanto, ela muda de lugar ao longo do tempo, movendo-se de um salto para uma nova posição, que é separada da anterior à distância, é sobre o tamanho da própria molécula. Em outras palavras, as moléculas dentro do movimento líquido, mas lentamente. Parte do tempo eles permanecem sobre determinados lugares. Por isso, o seu movimento é algo como uma mistura de um gás e um sólido feita em movimentos corporais. Flutuações no mesmo lugar depois de algum tempo substituída por uma transferência gratuita de lugar para lugar.

A pressão no fluido

Algumas propriedades da substância líquida conhecido por nós, graças à interação constante com eles. Assim, a experiência da vida cotidiana, nós sabemos que ele age na superfície de sólidos, que estão em contacto com ele, com a força conhecida. Eles são chamados das forças de pressão do fluido.

Por exemplo, abrir um buraco com o dedo e toque incluindo água, sentimos, como ele coloca pressão sobre o dedo. Um nadador que mergulhou a grandes profundidades, nenhum acidente está com dor nos ouvidos. É devido ao fato de que o tímpano para pressionar forças. Água – uma substância líquida, por isso tem todas as suas propriedades. A fim de medir a temperatura da água nas profundezas do mar, você deve usar uma forte termômetros, de modo que eles não poderiam esmagar a pressão do fluido.

Esta pressão é causada pela compressão, isto é, a mudança de volume do líquido. Ele tem em relação a esta mudança na elasticidade. força de pressão – esta é a força elástica. Portanto, se os atos de fluidos no corpo em contato com ele, então ele é comprimido. Uma vez que a densidade da substância aumenta em compressão, pode-se supor que o líquido com relação a uma mudança na densidade tem elasticidade.

evaporação

Continuando com as propriedades da substância líquida, proceder à evaporação. Perto da superfície, bem como directamente na superfície da camada de forças ato, para garantir a existência desta camada. Eles não permitem que deixar o volume de moléculas do líquido nele. No entanto, alguns deles por causa do movimento térmico desenvolve uma velocidade bastante grande com o qual torna-se possível superar essas forças e deixar o líquido. Chamamos esse fenômeno de evaporação. Pode-se observar a qualquer temperatura de ar, mas com um aumento na sua taxa de evaporação aumenta.

condensação

Se as moléculas não deixaram o líquido é removido do espaço situado perto da superfície, em seguida, toda ela, eventualmente, se evapora. Se tivéssemos deixado suas moléculas não são removidos, eles formam pares. Aprisionado na região, localizada perto da superfície do líquido, as moléculas de vapor são arrastados para ela as forças de atracção. Este processo é chamado de condensação.

Portanto, se as moléculas não são removidos, a velocidade de evaporação diminui com o tempo. Se a densidade de vapor aumenta ainda mais, a situação é alcançada, em que o número de moléculas que saem para um determinado período de tempo o líquido será igual ao número de moléculas que são devolvidos durante o mesmo tempo para ele. Portanto, há um estado de equilíbrio dinâmico. O vapor de água nele contida, é chamado saturada. A sua pressão e densidade aumenta com o aumento da temperatura. Quanto maior for, maior será o número de moléculas do líquido é suficiente para que a energia de evaporação e, portanto, deve ter uma maior densidade de pares, a fim de apanhar com vaporização poderia condensação.

ebulição

Quando nos líquidos do processo de aquecimento é conseguido que a temperatura à qual o vapor saturado tem a mesma pressão que o ambiente externo, um equilíbrio é estabelecido entre o vapor saturado e o líquido. Se o líquido informa quantidade adicional de calor que vem imediatamente a conversão pelo vapor de massa de líquido correspondente. Este processo é chamado de ebulição.

Ebulição é uma intensa evaporação do líquido. Não só vem a partir da superfície, e diz respeito à totalidade do seu volume. Dentro de um vapor do líquido bolhas aparecem. A fim de ir de líquido para vapor, as moléculas precisa comprar energia. É necessário superar as forças de atração pelo qual eles são mantidos em um líquido.

ponto de ebulição

ponto de ebulição – é um em que existe igualdade das duas pressões – e o exterior do vapor saturado. Ele aumenta com o aumento da pressão e diminui com a diminuição do seu. Devido ao facto da altura de mudanças de pressão de coluna de fluido nele ebulição ocorre em níveis diferentes a diferentes temperaturas. Apenas vapor saturado, localizado acima da superfície do líquido no processo de ebulição, tem uma determinada temperatura. Ele é determinado apenas por uma pressão externa. É isso aí, temos em mente quando falamos sobre o ponto de ebulição. Ela difere em diferentes fluidos que são amplamente utilizados na arte, em particular por meio de destilação de petróleo.

O calor latente de vaporização – a quantidade de calor necessária para converter uma certa quantidade de vapor líquido isotermicamente quando a pressão externa é a mesma que a pressão de vapor saturado.

Propriedades de películas líquidas

Nós todos sabemos sobre como obter a espuma dissolvendo sabão na água. Este não é outro senão o pluralidade de bolhas, que são limitados a um líquido constituído por uma película fina. No entanto, a formação de espuma de líquido também estão disponíveis e uma película separada. Suas propriedades são muito interessantes. Estes filmes podem ser muito finos: a espessura nas partes mais finas de não mais de 100000 de um milímetro. No entanto, às vezes eles são muito estáveis, apesar de esta. película de sabão pode ser submetido a deformação e capacidade de estiramento, possa passar através dele uma corrente de água, enquanto não destruindo-o. Como explicar essa estabilidade? Para o filme não é necessário adicionar uma substância líquida pura, ali dissolvido. Mas não todos, e aqueles que reduzem significativamente a tensão superficial.

película de líquido na Natureza e Tecnologia

A natureza da arte e que não encontram principalmente com filmes individuais, mas com a espuma, que é um conjunto deles. Que muitas vezes pode ser visto nos riachos onde a água calma soltar pequena gota. A capacidade da água para a espuma, neste caso, está ligada à presença de matéria orgânica, que é isolado das raízes das plantas. Este exemplo do agente de espuma natural liquefeito. E como é com a tecnologia? Quando a construção de, por exemplo, utilizar materiais especiais, que têm uma estrutura celular que se assemelha a espuma. Eles são fáceis, baratos, forte o suficiente, maus condutores de calor e sons. Para eles em uma solução especial é adicionado promovendo agentes espumantes.

conclusão

Então, nós sabemos quais as substâncias são líquidos, eles descobriram que o líquido é um estado da matéria intermédio entre a gasosa e sólida. Portanto, tem propriedades características de ambos. Os cristais líquidos, que são agora amplamente utilizados na arte e indústria (por exemplo, ecrãs de cristais líquidos) são um exemplo marcante deste estado da matéria. Nestas propriedades combinadas de sólidos e líquidos. É difícil imaginar o que a substância em líquido inventar o futuro da ciência. No entanto, é claro que neste estado da matéria tem um grande potencial que pode ser usado para o benefício da humanidade.

De particular interesse para a consideração de processos físicos e químicos que ocorrem no estado líquido, devido ao fato de que o homem é de 90% de água, que é o líquido mais comum na Terra. É neste lugar todos os processos vitais na planta e no reino animal. Portanto, para todos nós para realmente estudar o estado líquido da matéria.