1. Заттың сұйық күйі және оның қасиеттері.

2.1 Бернулли заңы.

2.2 Паскаль туралы заң.

2.3 сұйықтықтың ламинар ағыны.

2.4 Ойсель заңы.

2.5 Турбулентті сұйықтықтар.

3.1 Сұйықтықтың тұтқырлығын өлшеу.

3.2 Сұйықтық ағынын өлшеу

1. Заттың сұйық күйі және оның қасиеттері.

Сұйықтық газ тәрізді және қатты заттар арасындағы аралық позицияны алады. Қайнау температурасына жақын температурада сұйықтықтардың қасиеттері газдардың қасиеттеріне жақындап келеді; Температурада температурада температураға жақын, сұйықтықтың қасиеттері қатты заттардың қасиеттеріне жақындап келеді. Егер қатты заттар, егер қатты заттар бөлшектің қатаң тәрізді, жүздеген мың интерсомдық немесе интермолекулалық радиоға дейінгі, содан кейін сұйық затта таралады, содан кейін сұйық затта, әдетте, бірнеше ондаған бөлшектерден аспайды - ол түсіндіріледі Сұйық заттың әртүрлі жерлеріндегі бөлшектер арасындағы тапсырыс тезірек пайда болады, сонымен қатар бөлшектердің жылу тербелістерімен тағы да «эрозияға ұшырайды». Сонымен бірге, сұйық зат бөлшектерінің қаптамасының жалпы тығыздығы қатты денеден аз ерекшеленеді - сондықтан олардың тығыздығы қатты заттардың тығыздығына жақын, ал сценарий өте аз. Мысалы, сұйық сумен алынған көлемді азайту үшін 1% -ға ~ 200 банкоматтың қысымын қолдану қажет, ал газдар көлемінің төмендеуі үшін 0,01 банкомат қажет. Демек, сұйықтықтың сценарийі шамамен 200-ге жуық, шамамен 200: 0.01 \u003d 2000 есе аз, газдардан аз мөлшерде қысылады.

Жоғарыда айтылған, бұл сұйықтықтардың белгілі бір көлемі бар және сол жерде кеме түрін алады; Бұл қасиеттер газ тәрізді заттан гөрі қатты қасиеттерге айтарлықтай жақын. Сұйық күйдің қатты жақындығы сонымен қатар, δ ° C буланудың стандартты энтальпийлеріне сәйкес және стандартты балқу литрлік энтальпийлеріне сәйкес мәліметтермен және стандартты түрде расталады. Буланудың стандартты энтальпиясы 1 моль сұйықтықты 1 банкоматқа (101,3 кПа) түрлендіруге қажетті жылу мөлшері деп аталады. Бір атм ішінде 1 моль бу буланған бумен конденсациялау кезінде бірдей жылу бөлінеді. 1 атмде сұйықтықтың 1 мольін сұйықтыққа конверсиялау кезінде тұтынылған жылу мөлшері стандартты балқыту энтальпия деп аталады («қатып қалу» («қатаю» («қатаю» («қатаю») 1 атмде 1 моль сұйықтықпен шығарылады) . Δ ° PL ° PL δh ° xh °-β-ті әлдеқайда аз, оны түсіну оңай, өйткені қатты күйден сұйықтыққа көшу ауысудан гөрі, молекулалық тартудың азаюымен бірге жүреді сұйықтықтан газ тәрізді күйге дейін.

Сұйықтықтың бірқатар басқа да маңызды қасиеттері газдардың қасиеттеріне ұқсайды. Сонымен, сұйықтық газдары ағып кетуі мүмкін сияқты - бұл сипат белсенділік деп аталады. Ағынға төзімділік тұтқырлықпен анықталады. Талыстылық пен тұтқырлық сұйықтық молекулалары, олардың салыстырмалы молекулалық салмағы, сондай-ақ бүкіл сызық Басқа факторлар. Сұйықтықтың тұтқырлығы - газдардан 100 есе көп. Газдар сияқты, сұйықтықтар әр түрлі болады, өйткені сұйықтықтың бөлшектері газ бөлшектеріне қарағанда әлдеқайда тығыз болады.

Сұйықтың ең маңызды қасиеттерінің бірі - оның беткі кернеуі (бұл мүлікке газдар немесе қатты заттарға да жатпайтын). Сыртқы күштер сұйықтықта молекулаға біркелкі әрекет етеді. Алайда, сұйықтықтың бетіне осы күштердің теңгерімі бұзылған, нәтижесінде «беттік» молекулалары сұйықтықтың ішіне бағытталған белгілі бір нәтиже көрсетіледі. Осы себепті, сұйықтықтың беті шиеленісу күйіне айналады. Беткі кернеу - бұл сұйықтықтың бөлшектерінің сұйықтықтың өзгеруін және сол арқылы сұйықтықтың бетін төмендетуден ұстап тұрған ең төменгі күш болып табылады. Бұл сұйықтықтың еркін құлайтын бөлшектердің «жабылған» формасын түсіндіретін беткі кернеу.

Көлемді сақтау арқасында сұйықтық бос бетті қалыптастыруға қабілетті. Мұндай беті - фазалық бөлімнің беті бұл зат: Бір жағында сұйық фаза, басқасы - газ тәрізді (жұп), мысалы, басқа газдар бар, мысалы, ауа бар. Егер бірдей заттың сұйық және газ тәрізді фазасы болса, күштер бөлімнің беткі аймағын төмендетуге тырысады, бұл беттік кернеу күштері. Бөлімнің беті өзін итеруге тырысатын серпімді мембрана сияқты әрекет етеді.

Беттік кернеуді сұйықтық молекулалары арасындағы тарту арқылы түсіндіруге болады. Әр молекула басқа молекулаларды қызықтырады, «көлемді» өздері қалайды, бұл бетінен кетуді білдіреді. Тиісінше, беті азаяуға тырысады. Сондықтан, сабын көпіршіктері мен қайнаған көпіршіктер сфералық форманы алуға тырысады: осы көлеммен доптың минималды беті бар. Егер беттік кернеу күштері сұйықтықта әрекет етсе, ол міндетті түрде сфералық форманы алады - мысалы, судың салмағын төмендетеді.

Тығыздығы бар кішкентай заттар сұйық тығыздығы, сұйықтықтың бетіне «жүзе» алады, өйткені ауырлық күші оның күші бетінің ұлғаюына кедергі келтіреді.

Сулану - сұйықтық жұппен қатты беті бар сұйықтықпен, яғни үш фазаның шекараларында болған кезде пайда болады. Суландыру сұйықтықтың «жабысып», оның бойына жағыңыз және оған таралады (немесе, керісінше, реніш және қолайсыз). Үш жағдай бөлінеді: жабылмаған, ылғал сулау және толық суландыру.

Араласдық - сұйықтықтың бір-бірін еріту мүмкіндігі. Аралас сұйықтықтардың мысалы: су және этил спирті, ырғақты емес: су және сұйық майы.

Кемеде, молекуланың екі аралас сұйықтары, жылу қозғалысының нәтижесінде біртіндеп бөлімнің бетінен өтеді, сондықтан сұйықтықтар біртіндеп араласады. Бұл құбылыс диффузия деп аталады (сонымен қатар басқа жиынтық мемлекеттерде орналасқан заттарда да пайда болады).

Сұйықтықты қайнау температурасынан жоғарыдан жоғарыдан қайнату мүмкін емес. Бұл біркелкі жылытуды қажет етеді, сонымен қатар діріл сияқты температураның төмендеуі, мысалы, діріл сияқты. Егер қатты қызған сұйықтық болса, бірден лақтырыңыз, ол бірден қайнайды. Микротолқынды пешке қатты қызған суға оңай.

Суперкуляция - бұл қатты жиынтық күйге айналмай мұздатқыштың салқындауы. Қызып кетуге келетін болсақ, дірілді және айтарлықтай температураның айтарлықтай айырмашылықтарының болмауы қажет.

Егер біз сұйықтықтың бетінің ауданын тепе-теңдік күйінен өзгерте болсақ, онда қайтару күштерінің әсерінен, беті тепе-теңдік жағдайына орала бастайды. Алайда, бұл қозғалыс тоқтап қалмайды, бірақ тепе-теңдік жағдайында тербеліске айналады және басқа бөлімдерге қолданылады. Сондықтан толқындар сұйықтықтың бетіне пайда болады.

Егер қайтару күші көбінесе ауырлық күші болса, онда мұндай толқындар гравитациялық толқындар деп аталады. Судағы гравитациялық толқындарды барлық жерде көруге болады.

Егер қайтару күші көбінесе беткі кернеудің күші болса, онда мұндай толқындар капилляр деп аталады. Егер бұл күштер салыстыруға болады, мұндай толқындар капиллярлық гравитациялық деп аталады. Тұтқырлық және басқа факторлардың әсерінен сұйықтықтың бетіне толқындар түседі.

Ресми түрде, сұйық фазаның бірдей заттың басқа фазаларымен қатар, газ тәріздес немесе кристалды - бізге қатаң анықталған жағдайлар қажет. Осылайша, бұл қысым кезінде қатаң анықталған температура қажет. Дегенмен, табиғатта және техникада сұйықтық, паромдармен немесе қатты заттармен сұйықтық жиынтық күй - Мысалы, су буы бар және жиі мұзбен су (егер сіз бумен бірге буды алсаңыз, ауада боласыз). Бұл келесі себептермен түсіндіріледі.

Квилибрий күйі. Сұйықтықты буландыру үшін, сұйықтық толығымен буланғанша, ол бумен бірге болады. Табиғатта судың булануы үнемі пайда болады, сонымен қатар кері процесс - конденсация.

Жабық көлем. Жабық ыдыстағы сұйықтық буланып кете бастайды, бірақ көлемі шектеулі болғандықтан, будың қысымы көбейіп, егер ол сұйықтықтың толық булануына және оның мөлшері жеткілікті болса, қанық болады. Қанықтылық жағдайына жеткенде, буландырылмайтын сұйықтықтың мөлшері қоюландырылған сұйықтық мөлшеріне тең, жүйе теңгерімге ие болады. Осылайша, сұйықтықтың және будың тепе-теңдік өмір сүруіне қажетті жағдайлар шектеулі көлемде құрылуы мүмкін.

Жағдайдағы атмосфераның болуы жердегі ауырлық. Сұйықтық атмосфералық қысым (ауа және бу), ал жұпқа тек жартылай қысымды ескеру керек. Сондықтан, сұйықтықтар мен жұп бетінің үстіндегі жұп фазалық диаграммадағы әр түрлі нүктелерге, сұйық фаза және газ тәріздес болуы салдарынан сәйкес келеді. Бұл буланудан бас тартпайды, бірақ сіз кез-келген фазаның екеуі бірге болған уақыт қажет. Осыны болмаса, сұйықтық шарттары қайнатылып, тез буланып кетеді.

2.1 Бернулли заңы - Бұл сығылмайтын сұйықтықтың идеалды (яғни ішкі үйкелісіз) стационарлық ағымы үшін энергияны сақтау заңының салдары:

- сұйық тығыздық - ағындық мөлшерлеме, сұйықтық элементі қарастырылған биіктік,

Сұйық молекулалар арасындағы газдардан айырмашылығы, молекулалық қозғалыстың ерекше табиғатын анықтайтын өзара тартылу күштері бар. Сұйықтық молекуласының жылу қозғалысы тербелмелі және аударма қозғалысын қамтиды. Әр молекула біраз уақытқа біраз уақыт тепе-теңдіктің белгілі бір нүктесі туралы ойланады, содан кейін қозғалады және қайтадан жаңа тепе-теңдік позициясын алады. Бұл оның айналымын анықтайды. Молекулярлық тартудың күштері молекулаларды бір-бірінен алыстаған кезде бермейді. Молекулаларды тартудың жалпы әсері сұйықтықтардың ішкі қысымы ретінде, өте үлкен мәндерге жетеді. Бұл сұйықтықтың көлемінің және практикалық кедергілерін түсіндіреді, дегенмен олар кез-келген нысанды оңай алады.

Сұйықтықтың қасиеттері сонымен қатар молекулалардың көлеміне, олардың формасы мен полярлығына байланысты. Егер сұйықтық молекулалары поляр болса, онда екі немесе одан да көп молекулалардың қауымдастығы (қауымдастығы) күрделі кешенде пайда болады. Мұндай сұйықтықтар шақырылады сосын Сұйық. Ассоциацияланған сұйықтықтарды (су, ацетон, алкогольдер) қайнаудың жоғарылау нүктелері жоғары, тереңдетілгіш, жоғары диэлектрлік тұрақты болады. Мысалы, этил спирті мен Диметил эфирі бірдей молекулалық формула бар (2 сағат 6 O). Алкогольмен байланысты сұйықтық және олармен байланысты емес сұйықтықтарға қатысты диметил эфиріне қарағанда жоғары температурада қайнайды.

Сұйық күй Осындай физикалық қасиеттерді сипаттайды тығыздық, тұтқырлық, беттік керілу.

Беттік кернеу.

Беткі қабаттағы молекулалардың күйі сұйықтықтың тереңдігінен молекулалардан едәуір ерекшеленеді. Қарапайым жағдайды қарастырыңыз - сұйық - бу (Cурет 2).

Інжір. 2.

Суретте 2 Молекула (A) сұйықтықтың ішінде, молекула (B) - беткі қабатта орналасқан. Айналасындағы салалар - бұл айналадағы молекулалардың интермулерлік тартымдылығы таратылатын қашықтықтар.

Молекуладан (а), айналадағы молекулалардың ішіндегіаралық күштеріне біркелкі әсер етеді, сондықтан интерпентаралық өзара әрекеттестіктің күштері өтеледі, бұл нөлге тең (f \u003d 0).

Бу тығыздығы сұйықтықтың тығыздығынан едәуір аз, өйткені молекулалар бір-бірінен алыс қашықтыққа шығарылады. Сондықтан, беткі қабаттағы молекулалар дерлік осы молекулалардан тартымды күштерді сезінбейді. Осы күштердің теңдігі сұйық перпендикулярға оның бетіне бағытталады. Осылайша, беткі сұйықтық молекулалары әрқашан оларды ішке қарай, сонда, сұйықтықтың бетін төмендетуге ұмтылатын күш әсер етеді.

Сұйық бөліктің бетін арттыру үшін, жұмысты A (J) өткізу керек. S бөлімінің бетін арттыру үшін қажет жұмыс 1 м 2, бұл беттік энергияның өлшемі немесе беттік кернеу.

Осылайша, D беттік кернеу D (j / m 2 \u003d nm / m 2 \u003d n / m) - бұл интермулезулярлы күштердің беткі қабатта болмауы:

d \u003d F / S (F - жер үсті энергиясы) (2.3)

Беткі кернеудің көп мөлшері бар. Ең көп таралған сталагмометриялық әдіс (есептік жазбаны есептеу әдісі) және газ көпіршіктерінің ең үлкен қысымы әдісі.

Рентгендік әдістерді қолдану Құрылымдық талдау Сұйықтықта жекелеген микроэровкаларда молекулалардың кеңістіктік орналасуының кейбір тәртібі бар екендігі анықталды. Әр молекуланың жанында, көрші рет деп аталады. Оны белгілі бір қашықтыққа алған кезде бұл үлгі сынған. Сұйықтықтың барлық көлемінде бөлшектердің орналасуында тапсырыс жоқ.

Інжір. 3.

Тұтқынша H (па лар) - сұйықтықтың бір бөлігінің қозғалысына қарсы тұру қасиеті салыстырмалы түрде ерекшеленеді. Тәжірибелік өмірде адам тұтқырлығы әртүрлі, - су, сүт, өсімдік майлары, қаймақ, бал, шырындар, софия және т.б.

Сұйықтықтың тұтқырлығы молекулалардың ұтқырлығын шектейтін интермулерлік әсерге байланысты. Бұл сұйықтықтың, температураның, қысымның сипатына байланысты.

Тұтқырлықты өлшеу үшін құрылғылар Viscometers деп аталады. Viscocometer таңдауы мен тұтқырлықты анықтау әдісі зерттелетін жүйенің күйіне және оның шоғырлануына байланысты.

Тұтқыр немесе аз концентрациясы төмен сұйықтықтар үшін капиллярлық типтегі Viscons кеңінен қолданылады.

Сұйық күйдегі заттардың молекулалары бір-біріне жақын орналасқан. Мықты кристалды денелерден айырмашылығы, қандай молекулалар кристалды көлемде реттеледі және тіркелген орталықтардың жанында жылу тербелістерін орындай алады, сұйық молекулалар үлкен еркіндікке ие. Әрбір сұйық молекула, сондай-ақ, барлық жағынан «қысқыш», барлық жағынан, көршілес молекулалармен «қысқыш» және термиялық тербелістерді кейбір тепе-теңдік жағдайлары туралы орындайды. Алайда, кез-келген молекула келесі бос орынға ауыса алады. Сұйықтықтардағы мұндай секіру жиі кездеседі; Сондықтан, молекулалар кристалдарда да белгілі бір орталықтарға байланбайды және сұйықтықтың көлемі бойынша қозғалады. Бұл сұйықтықтың сұйықтықтарын түсіндіреді. Жақын орналасқан молекулалар арасындағы күшті өзара әрекеттесудің арқасында олар бірнеше молекуласы бар жергілікті (тұрақсыз) тапсырыс бере алады. Бұл құбылыс шақырылған орта процедура (Cурет 1).

Інжір. 2 Судың мысалындағы газ тәрізді зат арасындағы айырмашылықты көрсетеді. H2O Су молекуласы бір оттегі атомынан және 104 ° бұрышта орналасқан екі сутегі атомдарынан тұрады. Бу молекулалары арасындағы орташа қашықтық су молекулалары арасындағы орташа қашықтықтан он есе көп. Суреттен айырмашылығы. 1, мұнда су молекулалары доп түрінде, күріш түрінде бейнеленген. 2 Су молекуласының құрылымы туралы түсінік береді.

Молекулалардың тығыз қаптамасына байланысты, сұйықтықтың сығымдауы, яғни қысымның өзгеруі, қысым өзгерген кезде өзгеруі; Ол газдарға қарағанда он және жүзде жүздеген мың есе аз. Қатты денелер сияқты сұйықтықтар, температура өзгерген кезде олардың дыбыс деңгейін өзгертіңіз. Судың жылу кеңеюі жердегі өмірге қызықты аномалия бар. Температура 4 ° C-тан төмен температурада су температура төмендеген кезде кеңейеді. Максималды тығыздық ρ B \u003d 10 3 кг / м 3 су 4 ° C температурада болады. Мұздату кезінде су кеңейіп бара жатқанда, мұз мұздату резервуарының бетінде жүзуге болады. Мұз астындағы мұздатылған судың температурасы 0 ° C. Су қоймасының түбіндегі судың тығыз қабаттарында температура шамамен 4 ° C-тан шығады. Бұл су объектілерінің суында болуы мүмкін. Сұйықтықтың ең қызықты ерекшелігі - қатысу тегін бет. Сұйықтық, газдардан айырмашылығы, ол нанит болып табылатын кеменің барлық көлемін толтырмайды. Сұйық және газ (немесе паром) арасында, бөлшектің шекарасы пайда болады, ол сұйықтықтың қалған бөлігімен салыстырғанда ерекше жағдайларда болады. Сұйықтықтың шекаралас қабатындағы молекулалар, оның тереңдігі бойынша молекулалардан айырмашылығы, барлық жағынан бірдей сұйықтықтың басқа молекулаларымен қоршалған. Көрші молекулалардан сұйықтықтың ішіндегі молекулалардың бірінде әрекет ететін молекулалық өзара әрекеттестіктің күштері өзара өтеледі. Шекті қабаттағы кез-келген молекуланы сұйықтықтың ішіндегі молекулалар қызықтырады (газ молекулаларының (немесе будың) жағында әрекет ететін күштер қарауға болады). Нәтижесінде, сұйықтықты тереңдетіп, лақтырғыш күші бар, бұрарлық сұйықтық бар. Σ коэффициенті коэффициент деп аталады беттік кернеу (σ\u003e 0). Осылайша, беттік кернеу коэффициенті жұмысқа теңсұйықтықтың беткі аймағын бірлігіне тұрақты температурада көбейту қажет. SI-дегі кернеу коэффициентінде өлшенеді бір метр квадратқа джоулалар (J / m 2) немесе ньютон метр үшін(1 N / M \u003d 1 j / m 2). Сондықтан сұйықтықтың молекулаларының молекулалары сұйықтықтың ішіндегі молекулалармен салыстырғанда артық ықтимал энергия. Сұйық бетінің e Pology EN POOTIONE. Оның ауданына пропорционалды:

E p \u003d Сыртқы \u003d σs.

Механикалардан жүйенің тепе-теңдік күйі оның ықтимал энергиясының ең төменгі мәніне сәйкес келетіні белгілі. Бұл сұйықтықтың бос беті өз аймағын азайтуға тырысады. Осы себепті, сұйықтықтың ақысыз тамшысы сфералық пішінді алады. Сұйықтық өзін-өзі ұстайтындай өзін-өзі ұстайды, егер оның бетінің тангенсі сияқты, бұл бетті азайтып (тартып шығаратын) күштер бар. Бұл күштер шақырылады беттік керілу күштері. Беттік керілу күштерінің болуы серпімді қабаттағы сұйықтықтың бетіне ұқсайды, тек айырмашылығымен, фильмдегі серпімді күш өзінің бетінің ауданына байланысты болады (бұл фильм деформацияланған) және Беттік кернеу байланысқа берілмеңіз Сұйықтықтың бетінен. Сабын суы сияқты кейбір сұйықтықтар жұқа қабықшаларды қалыптастыруға қабілетті. Барлық танымал сабын көпіршіктері дұрыс сфералық пішінді - бұл сонымен қатар, кернеу күштерінің әсерін көрсетеді. Егер сіз сымды жақтауды сабын ерітіндісіне тастасаңыз, оның бүйірлерінің бірі жылжытылады, содан кейін ол сұйық қабықты апарады (Cурет 3).

Беттік кернеу күштері пленканың бетін азайтуға тырысады. Жақтаудың жылжымалы жағын тепе-теңдікке теңшеу үшін сыртқы күш $ (\\ vec (f)) _ (Сыртқы) \u003d - \\ VEC ((F) _ (H)) $. Егер $ (\\ vec (f)) _ (\\ VEC (F)) _ (сыртқы) $ CrossBar xx-ті жылжытыңыз, содан кейін δA сыртқы \u003d F әрекеті орындалады, онда δs \u003d 2lδx - бұл жер бетінің өсуі Сабын пленкасының екі жағы. Moduls модульдері $ (\\ vec (f)) _ (сыртқы) _ (сыртқы) $ және $ \\ qu ((f) _ (h)) $ бірдей, сіз жаза аласыз:

$$ (f) _ (h) \\ delta x \u003d \\ sigma 2l \\ sigma 2l \\ sigma \\ sigma \\ \\ sigma \\ \\ sigma \u003d \\ sigma \u003d \\ frac ((f) _ (h)))) (2L))) (2L) (2L) $$

Сұйық, қатты және газ арасындағы шекаралар жанында сұйықтықтың бос бетінің пішіні сұйықтық молекулаларының қатты молекулаларының әсеріне байланысты, қатты молекулалармен (немесе бумен араласу (немесе бумен әрекеттесу) елемеуге байланысты). Егер бұл күштер сұйықтық молекулалары үшін өзара әрекеттесетін болса, сұйықтық қатты сұйықтықтың бетін жауады. Бұл жағдайда сұйықтық сұйықтық белгілі бір өткір бұрыштың астына, сұйықтықтың берілген жұпының сипаттамасына сәйкес келеді. Anggle θ жиек бұрышы деп аталады. Егер сұйықтық молекулалары арасындағы өзара әрекеттесу күштері қатты дене молекулаларымен өзара әрекеттесудің күшті жақтарынан асып кетсе, аймақтық бұрыш θ Ақымақ болып шығады (Cурет 4). Бұл жағдайда олар сұйықтық дейді суланбайды Қатты беті. Үшін толық суландыруθ \u003d 0, қашан толық вагон емес θ \u003d 180 °.

Капиллярлық құбылыстар Шұғыл диаметрлі түтіктерде өрмелеу немесе төмендету қоңырауына қоңырау шалыңыз - капиллярлар. Төмендетілген капиллярларда сұйықтықтардың көбеюі көтеріледі - Өткізу. Суретте 5 RADIUS R радиусының капиллярлы түтігін көрсетеді, төменгі жағынан төмен, тығыздықтың суланған сұйықтығына түседі. Капиллярлардың жоғарғы ұшы ашық. Капиллярдағы сұйықтықтың көтерілуі капиллярдағы сұйық бағанға әсер еткенше жалғасады, бұл модульге, сұйықтықтың шекарасы бойынша әрекет ететін бетінің қабығының нәтижесінде модульге тең болмайды Capillary беті бар: ft \u003d f n, мұндағы Ft \u003d mg \u003d ρhπr2g, f h \u003d σ2πr cos θ. Бұл мыналарды білдіреді:

$$ h \u003d \\ frac (2 \\ sigma \\ cos \\ theta) (\\ Rho GR) $$

Θ \u003d 0, Cos θ \u003d 1. Бұл жағдайда θ \u003d 0

$$ h \u003d \\ frac (2 \\ sigma) (\\ RHO GR) $$

Толығымен қанат емес, θ \u003d 180 °, cos θ \u003d -1, сондықтан, демек, сағ< 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр. Вода практически полностью смачивает чистую поверхность стекла. Наоборот, ртуть полностью не смачивает стеклянную поверхность. Поэтому уровень ртути в стеклянном капилляре опускается ниже уровня в сосуде.

Сұрақтарға жауап бер:

1. Неліктен сұйықтықтың кірістілігі бар?

2. Температурада сұйықтықтың жылу кеңеюі қалай байланысты?

3. Беттік кернеу күштері пайда болады?

4. Неліктен жаңбыр тамшыларының доп пішіні бар?

5. Капиллярлық құбылыс дегеніміз не?

6. Неліктен сұйықтық капиллярға көтеріледі?

7. Сұйықтық капиллярға көтерілгенде, қашан алынады?

Сұйықтықтар Қалыпты жағдайда сұйық жиынтық күйде тұрған заттар. -Ден сыртқы белгілер Бұл шарт сұйықтықтың осы бөлігі үшін тұрақты көлемнің, шатқалдың, біртіндеп буланып кету қабілетінің болуымен сипатталады. Ана сұйықтық пішіні - бұл беттік кернеудің беріктігі әсерінен сұйықтықты қалыптастыратын доп (тамшы). Бұл ауырлық күші болмаған жағдайда мүмкін. Тамшылары пайда болады жиі құлау сұйықтық және кеңістікте ғарыш кемесіЖеңілдік жағдайында доптың пішіні айтарлықтай сұйықтықты ала алады. Тыныш күйде сұйықтық бетті жайып тастайды немесе кез-келген кеменің көлемін толтырады. Бейорганикалық заттардың ішінде сұйықтыққа су, бромин, сынап, тұрақты сусыз қышқылдар кіреді (күкірт, фторий және т.б.). Органикалық қосылыстар арасында өте көп сұйықтық: көмірсутектер, алкогольдер, қышқылдар және т.б. Органикалық қосылыстардың барлық дерлік гомологиялық қатарында сұйықтықтар бар. Сұйық күйге салынған кезде, газдар ауыстырылады, жылу кезінде металдар, тұрақты тұздар, металл оксидтер.

Сұйықтықтарды атомдық (сұйытылған асыл газдар), молекулалық (ең дәстүрлі сұйықтықтар), металл (балқытылған металдар), иондық (балқытылған тұздар, металл оксидтер) табиғатымен жіктеуге болады. Жеке заттардан басқа, сұйық күйде сұйықтықтар қоспалары және сұйықтықтардың алуан түрлі заттардың шешімдері бар. Көбінесе тәжірибелік құндылық Сұйықтықтардың ішінде - бұл су - бұл оның биологиялық еріткіш ретіндегі ерекше рөлімен анықталады. Сұйықтықтың химия және қолданбалы учаскелерде газдармен қатар, заттарды қайта құрудың барлық мүмкін процестерін жүргізу үшін қоршаған орта сияқты маңызды. Сұйықтық жылуды құбырлар арқылы, гидравликалық құрылғыларда - гидравликалық құрылғыларда - жұмыс сұйықтығы ретінде, қозғалмалы машиналарды майлау ретінде өткізеді.

Бөлшек затының сұйық күйінде олардың визуалды радиусының қосындысына жақын орналасқан. Молекулалардың ықтимал энергиясы олардың газдағы энергиясына қатысты теріс болады. Білу үшін, газ тәрізді күйге көшу кезінде молекулалар қажет кинетикалық энергетика, шамамен тең энергия. Осылайша, зат осындай температуралық диапазонда сұйық күйде, оның ішінде орташа кинетикалық энергия өзара әрекеттесудің немесе одан төмен, бірақ нөлге түспейді.

Қайда е негіз табиғи Логариров; R - Әмбебап газ тұрақты; ANC - сұйықтықтың буланудың молярлы жылуы; Л - Сұйықтықтың қасиеттеріне байланысты тұрақты.

Теңдеудің талдауы көрсеткендей, сұйықтықтың қысымы температураның жоғарылауымен тез өседі, өйткені температура дәрежеде теріс көрсеткіштің нормативаторында болады. (7.13) теңдеу (7.13) температура осы заттың буының критикалық температурасынан едәуір төмен болған жағдайда, жеткілікті дәлірек қанағаттандырылады.

Температура сұйықтықтың қысымы атмосфералық қысымға тең болған кезде, сұйықтық қайнайды. Ауа сұйықтықтың бетінен жоғары орналасқандығы түсініледі. Егер сіз сұйықтықты жабық ыдысқа салыңыз, мысалы, цилиндрге, мысалы, цилиндрде, мысалы, атмосфералық (101,3 кПа) қысыммен, сұйықтықтың қайнау температурасы сұйықтықтың үстіне дейін қызған кезде,

Газ және сұйықтықтың молекулалары арасында, олардың қозғалысының орташа жылдамдығына қатысты баяу және баяу молекулалар бар. Жылдам молекулалар тартымдылықты жеңіп, бос деңгейдің қатысуымен газ фазасына ауысады. Тезірек молекулалардың жоғалуына байланысты булану кезінде сұйықтық салқындатылады. Жабық көлемдегі сұйықтықтың бетінен жоғары дыбыс сұйықтықтың және температураның сипатына байланысты белгілі бір қысымға орнатылады. Тәуелділік экспоненциалды теңдеумен көрінеді. Қайнау нүктесі асып кеткен кезде, бу пайда болады, Газ фазасы, ал поршень жылумен жабдықтау және бу көлемін ұлғайту үшін көтеріле бастайды (7.4-сурет).

Інжір. 7.4.

Судың қайнау температурасынан төмен температурада қайнаған сұйықтықтар әдетте аталады ұшпа. Ашық кемеден олар тез жоғалады. 20-22 ° C-дағы қайнау температурасында зат құбылмалы сұйықтық пен оңай сұйытылған газдың арасындағы шекарасыз болып көрінеді. Мұндай заттардың мысалдары - CH 3 SNO акетальдегиді (? KIP \u003d 21 ° C) және HF FLOOPOROD (? KIP \u003d 19.4 ° C).

Дерлік маңызды физикалық сипаттамалары Қайнау нүктесінен басқа сұйықтық қатып, түс, тығыздық, тұтқырлық коэффициенті, сыну индексі болып табылады. Біртекті медиа үшін сұйықтықтар дегеніміз не, ал сынғыш индекс оңай өлшенеді және сұйықтықты анықтауға қызмет етеді. Кейбір сұйықтықтар константалары кестеде көрсетілген. 7.3.

Осы заттың сұйық, қатты және газ тәрізді фазалары арасындағы тепе-теңдік бейнеленген күй диаграммалары. Суретте 7.5 Су күйінің диаграммасы көрсетілген. Күй диаграммасы - бұл қысым тәуелдейтін график Қаныққан пара Сұйық су мен мұз үшін температурада (қисық сызықтар) Ой және S) Су балқытатын температураның қысымнан (қисық сызықтан) тәуелділігі) ОС). Мұз үстіне будың аз қысымының болуы (қисық сызық) S) Бұл дегеніміз, егер су буындағы су буының қысымы мұз үстіндегі тепе-теңдік қысымынан аз болса, мұз буланып кетуі мүмкін (сублимацияланған). Белгілеу Ой O нүктесінің сол жағында, будың суперкурс суының үстіне сәйкес келеді. Бұл қысым будың қысымынан мұз үстінен бір температурадан асып кетеді. Сондықтан, салқындатылған су тұрақсыз және өздігінен мұзға айналуы мүмкін. Кейде суық ауа-райында жаңбырдың құбылысы бар, олардың тамшылары қатты бетті соғып тұрған кезде мұзға айналады. Бетінде мұзды қыртыс бар. Айта кету керек, басқа сұйықтықтар тұрақсыз жерде болуы мүмкін екенін атап өткен жөн.

Кейбір маңызды сұйықтықтар

Ат		Тығыздығы P, G / см 3 (20 ° С)	Рефрактивті фактор және (20 ° C,
Флюоропод
Күкірт қышқылы	н 2. 4.
Мұрагер
Сірке қышқылы
Глицерин
Трахлорид көміртегі
Хлороформ
Нитробензене	c G II 5 Жоқ 2.

Інжір. 75.

Қисықтар диаграмманы үш өріске бөледі - су, мұз және бу. Диаграммадағы әр нүкте белгілі бір жүйенің мәртебесін білдіреді. Өрістер ішіндегі ұпайлар судың болуына сәйкес келеді, тек үш фазаның бірінде. Мысалы, 60 ° C температурада және 50 k11A суы тек сұйық күйде ғана бар. Қисық сызықтарда жатқан нүктелер О.А. және ОС, екі фазаның арасындағы тепе-теңдікке сәйкес келеді. Мысалы, қисық бойымен температура мен қысым кезінде Ой Тепе-теңдікте су және бу бар. Үш қисықтың қиылысу нүктесі 0,61 кПа және 0,01 ° C және 0,01 ° C дейінгі қиылысу нүктесі судың үш кезеңі - мұз, сұйық су және оның паромдар арасындағы тепе-теңдікке сәйкес келеді. Бұл деп аталады Үштік су нүктесі. Көрсетілген температура 0,01 ° C-тан жоғары, бұл 01,3 кПа қысымына қатысты судың тоңазытылған температурасынан жоғары температурада. Одан кейін сыртқы қысымның жоғарылауымен судың қату температурасы азаятын. Басқа ойды берейік: 615 банкоматтың қысымында (6.23-10 4 KPA), су мұздату температурасы -5 ° C-қа дейін төмендейді.

Бір-бірімен араласу қабілеті бойынша сұйықтықтар газдардан күрт ерекшеленеді. Сұйықтықтарда, газдардан айырмашылығы, маңызды рөл Артикалық өзара әрекеттесуді ойнайды. Сондықтан, мұндай сұйықтықтар кез-келген қатынастарда араласады, олар айтарлықтай өзара әрекеттесу энергиясында өте жақын. Мысалы, су молекулалары арасында Вакевали күштерінің ғана емес, сонымен қатар сутегі байланыстарын да қалыптастыра бермейді. Сондықтан ол сумен араласады. Су араласпайды, бірақ мүмкін бір жолмен, мен де. шектеу шектеуліеріту. Осылайша, төрт немесе одан көп көміртек атомдарынан тұратын радикалдармен бірге алкогольдер суда аздап шектеулі, өйткені суда су молекулалары арасында бұрылып, сутегі байланыстардың пайда болуына кедергі келтіреді және судың көлемінен итермелейді.

Сұйықтықтың ішкі құрылымы молекулалардың салыстырмалы түрде еркін өзара қозғалысы және қатты күйдегі сұйықтықты қоюдың пайда болуымен сипатталады. Бұл жоғарыда сипатталған, бұл реттелген атомдардағы кристалдарда, рентген шашырауы пайда болады. Дисперсия қарқындылығының максимумы кристал ішіндегі атомдарда бастапқы сәулені түсіретін белгілі бір бұрыштарда пайда болады. Сұйықтықта рентгендік шашырау пайда болады. Жабылған атомдардағы шашырауға сәйкес келетін кішкене қабықпен, максимум атомның жақын ортасында тапсырыс берудің болуын көрсете отырып, максимум пайда болады. Бірақ құлау бұрышының жоғарылауымен максимум тез кетеді, бұл шалғайдағы атомдар үшін табиғи орындың жоқтығын көрсетеді. Осылайша, біз олардан табылған сұйықтық туралы айта аламыз орта реті болмауымен алыс тәртіп.

Әр түрлі физикалық қасиеттерді зерттеген кезде сұйықтықты құрылымдау анықталды. Мысалы, 4 ° C-қа дейін салқындаған кезде су бұл су тығыздалғаны белгілі, ал одан әрі салқындату қайтадан кеңейе бастайды. Бұл молекулалар арасындағы сутегі байланыстарының сәулеленуіне сәйкес келетін ашық жұмыс құрылымының қалыптасуына байланысты. Мұздатудан кейін бұл байланыстар ақыры тұрақтандырылып, мұз тығыздығы төмендеуінен азайтылуы керек.

· Эйлер теңдеуі · Навье теңдеулері - Стокс · Диффузиялық теңдеу · Диффузиялық заң

Әдетте, сұйық күйдегі зат бір ғана модификацияға ие. (Ең маңызды ерекшеліктер - бұл кернеулі сұйықтықтар мен сұйық кристалдар.) Сондықтан, көп жағдайда сұйықтық жиынтық мемлекет ғана емес, сонымен қатар термодинамикалық фаза (сұйық фаза).

Барлық сұйықтықтар таза сұйықтықтар мен қоспалармен реттеледі. Кейбір сұйықтықтар қоспалары бар үлкен маңыздылық Өмір үшін: қан, теңіз суы және басқа сұйықтықтар еріткіш функцияны орындай алады.

Сұйықтықтың физикалық қасиеттері

• Дағдылу

Сұйықтықтардың негізгі қасиеті - шынайы. Егер тепе-теңдікке сұйықтық саласына сыртқы күш болса, онда бұл күш қолданылатын бағытта сұйықтық бөлшектерінің ағуы: сұйық ағындар. Осылайша, теңгерілмеген сыртқы күштердің әсерінен сұйықтық бөліктері мен бөлшектердің салыстырмалы орналасуын сақтамайды, сондықтан ол орналасқан ыдыстың формасын алады.

Пластикалық қатты денелерден айырмашылығы, сұйықтық беріктік беріктікке ие емес: сұйықтық ағып кетуі үшін ерікті түрде аз күш қосу жеткілікті.

• Үнемдеу көлемі

Бірі сипаттамалық қасиеттері Сұйықтық оның белгілі бір көлемі бар (өзгеріссіз сыртқы жағдайлармен). Сұйықтықты механикалық түрде азайту өте қиын, өйткені газдан айырмашылығы, молекулалар арасында бос орын бар. Кемеде жасалған сұйықтықта жасалған қысым осы сұйытылған сұйықтық көлемінің әр нүктесіне өзгеріссіз беріледі (Паскаль заңы, сонымен қатар газдар үшін). Бұл мүмкіндік, сонымен қатар, аз қысумен бірге гидравликалық машиналарда қолданылады.

Сұйылар әдетте салқындаған кезде қыздырылған және азайтылған кезде көлемді (кеңейтілген) арттырады. Алайда, ерекше жағдайлар да бар, мысалы, су қыздырылған кезде, қалыпты қысыммен және 0 ° C-тан шамамен 4 ° C-қа дейін температурада қысылған.

• Тұтқынша

Сонымен қатар, сұйықтықтар (сондай-ақ газдар) тұтқырлықпен сипатталады. Бұл екінші бөлікке қатысты бір бөлігінің қозғалысына қарсы тұру қабілеті анықталады - бұл ішкі үйкеліс сияқты.

Сұйықтықтың іргелес қабаттары бір-біріне қатысты қозғалған кезде, молекулалар термиялық қозғалысқа байланысты соқтығысқан кезде соқтығысқан. Тапсырыс берілетін қозғалысқа күштер бар. Сонымен бірге, реттелетін қозғалыс кинетикалық энергиясы жылу болып табылады - молекулалардың хаотикалық қозғалысының энергиясы.

Өзіне берілетін және оған берілген кемедегі сұйықтық біртіндеп тоқтайды, бірақ оның температурасы артады.

• Беттік және беттік кернеуді қалыптастыру

Көлемді сақтау арқасында сұйықтық бос бетті қалыптастыруға қабілетті. Мұндай беті - бұл заттың фазаларының беті: бір жағында: бір жағында сұйық фаза, екіншісінде - газ тәрізді (жұп), мысалы, ауа, мысалы, ауа бар.

Егер бірдей заттың сұйық және газ тәрізді фазасы болса, күштер бөлімнің беткі аймағын төмендетуге тырысады, бұл беттік кернеу күштері. Бөлімнің беті өзін итеруге тырысатын серпімді мембрана сияқты әрекет етеді.

Беттік кернеуді сұйықтық молекулалары арасындағы тарту арқылы түсіндіруге болады. Әр молекула басқа молекулаларды қызықтырады, «көлемді» өздері қалайды, бұл бетінен кетуді білдіреді. Тиісінше, беті азаяуға тырысады.

Сондықтан, сабын көпіршіктері мен қайнаған көпіршіктер сфералық форманы алуға тырысады: осы көлеммен доптың минималды беті бар. Егер беттік кернеу күштері сұйықтықта әрекет етсе, ол міндетті түрде сфералық форманы алады - мысалы, судың салмағын төмендетеді.

Тығыздығы бар кішкентай заттар сұйық тығыздығы, сұйықтықтың бетіне «жүзе» алады, өйткені ауырлық күші оның күші бетінің ұлғаюына кедергі келтіреді. (Беткі кернеуді қараңыз.)

• Булану және конденсация

• Домалдау

Кемеде, молекуланың екі аралас сұйықтары, жылу қозғалысының нәтижесінде біртіндеп бөлімнің бетінен өтеді, сондықтан сұйықтықтар біртіндеп араласады. Бұл құбылыс диффузия деп аталады (сонымен қатар басқа жиынтық мемлекеттерде орналасқан заттарда да пайда болады).

• Қызып кету және салқындау

Сұйықтықты қайнау температурасынан жоғарыдан жоғарыдан қайнату мүмкін емес. Бұл біркелкі жылытуды қажет етеді, сонымен қатар діріл сияқты температураның төмендеуі, мысалы, діріл сияқты. Егер қатты қызған сұйықтық болса, бірден лақтырыңыз, ол бірден қайнайды. Микротолқынды пешке қатты қызған суға оңай.

Суперкуляция - бұл қатты жиынтық күйге айналмай мұздатқыштың салқындауы. Қызып кетуге келетін болсақ, дірілді және айтарлықтай температураның айтарлықтай айырмашылықтарының болмауы қажет.

• Тығыздық толқындары

Сұйықтық қысу өте қиын болғанымен, соған қарамастан, қысым өзгерген кезде оның көлемі мен тығыздығы өзгеріп отырады. Бұл бірден болмайды; Сонымен, егер бір сюжет сығылса, онда мұндай қысу басқа бөлімдерге жіберіледі. Бұл серпімді толқындар сұйықтықтың ішіне, әсіресе, тығыздық толқындарына қабілетті екенін білдіреді. Тығыздығы бар басқа өзгерістер физикалық шамалар, мысалы, температура.

Егер толқынның таралуы кезінде тығыздық аздап өзгерсе, мұндай толқын дыбыстық толқын немесе дыбыс деп аталады.

Егер тығыздық жеткілікті өзгерсе, онда мұндай толқын соққы толқыны деп аталады. Соққы толқыны басқа теңдеулермен сипатталған.

Сұйықтықтағы тығыздық толқындары бойлық, яғни тығыздық толқынның таралу бағыты бойынша өзгереді. Сұйықтықтағы көлденең серпімді толқындар форманың істен шығуына байланысты жоқ.

Сұйықтықтағы серпімді толқындар уақытпен толтырылған, олардың энергиясы біртіндеп қозғалады жылу энергиясы. Қауіпсіздіктің себептері - тұтқырлық, «классикалық сіңіру», молекулалық релаксация және басқалар. Бұл жағдайда, екінші рет аталады, немесе көлемді тұтқырлық - тығыздықты өзгерткен кезде ішкі үйкеліс. Біраз уақыттан кейін құлдырау нәтижесінде соққы толқыны.

Сұйықтағы серпімді толқындар сонымен қатар молекулалардың хаотикалық жылу қозғалысынан туындайтын гетерогендерге шашырауға ұшырайды.

• Бетіне толқындар

Егер біз сұйықтықтың бетінің ауданын тепе-теңдік күйінен өзгерте болсақ, онда қайтару күштерінің әсерінен, беті тепе-теңдік жағдайына орала бастайды. Алайда, бұл қозғалыс тоқтап қалмайды, бірақ тепе-теңдік жағдайында тербеліске айналады және басқа бөлімдерге қолданылады. Сондықтан толқындар сұйықтықтың бетіне пайда болады.

Егер қайтару күші көбінесе ауырлық күші болса, онда мұндай толқындар гравитациялық толқындар деп аталады (гравитациялық толқындармен шатастырылмайды). Судағы гравитациялық толқындарды барлық жерде көруге болады.

Егер қайтару күші көбінесе беткі кернеудің күші болса, онда мұндай толқындар капилляр деп аталады.

Егер бұл күштер салыстыруға болады, мұндай толқындар капиллярлық гравитациялық деп аталады.

Сұйықтықтың бетіне толқындар тұтқырлығы мен басқа факторлардың әсерінен жарамды.

• Басқа фазалармен бірге өмір сүру

Ресми түрде, сұйық фазаның бірдей заттың басқа фазаларымен қатар, газ тәріздес немесе кристалды - бізге қатаң анықталған жағдайлар қажет. Осылайша, бұл қысым кезінде қатаң анықталған температура қажет. Алайда, әр жерде және техникада, сонымен қатар, пароммен, сондай-ақ қатты жиынтықта, мысалы, сұйық және қатты агрегатпен, мысалы, су буымен және жиі мұзбен сумен су (егер сіз жеке фазамен жұптассаңыз) ауамен). Бұл келесі себептермен түсіндіріледі.

Квилибрий күйі. Сұйықтықты буландыру үшін, сұйықтық толығымен буланғанша, ол бумен бірге болады. Табиғатта судың булануы үнемі пайда болады, сонымен қатар кері процесс - конденсация.

Жабық көлем. Жабық ыдыстағы сұйықтық буланып кете бастайды, бірақ көлемі шектеулі болғандықтан, будың қысымы көбейіп, егер ол сұйықтықтың толық булануына және оның мөлшері жеткілікті болса, қанық болады. Қанықтылық жағдайына жеткенде, буландырылмайтын сұйықтықтың мөлшері қоюландырылған сұйықтық мөлшеріне тең, жүйе теңгерімге ие болады. Осылайша, сұйықтықтың және будың тепе-теңдік өмір сүруіне қажетті жағдайлар шектеулі көлемде құрылуы мүмкін.

Жердегі ауырлық жағдайында атмосфераның болуы. Сұйықтық атмосфералық қысым (ауа және бу), ал жұпқа тек жартылай қысымды ескеру керек. Сондықтан, сұйықтықтар мен жұп бетінің үстіндегі жұп фазалық диаграммадағы әр түрлі нүктелерге, сұйық фаза және газ тәріздес болуы салдарынан сәйкес келеді. Бұл буланудан бас тартпайды, бірақ сіз кез-келген фазаның екеуі бірге болған уақыт қажет. Осыны болмаса, сұйықтық шарттары қайнатылып, тез буланып кетеді.

Теория

Механика

I қозғалысын зерттеу. механикалық тепе-теңдік Сұйықтық және газдар және олардың өздері және қатты денелері бар олардың өзара әрекеттесуі механика учаскесіне арналған - гидроамерхеогрика (көбінесе гидродинамика деп аталады). Гидроэромеханика - жалпы салалық механиканың, қатты бұқаралық ақпарат құралдарының бір бөлігі.

Гидромеханика - бұл сығылмайтын сұйықтықтар қарастырылатын гидроамеромеханика бөлімі. Сұйықтық сығымдауы өте аз болғандықтан, көптеген жағдайларда оны елемеуге болады. Сығылатын сұйықтықтар мен газдарды зерттеу газ динамикасына арналған.

Гидромеханика сығылмайтын сұйықтықтардың тепе-теңдігі зерттелген гидростатикаға бөлінеді, олардың қозғалысы зерттелетін гидродинамика (тар мағынада).

Электр өткізгіш және магниттік сұйықтықтардың қозғалысы магниттік гидродинамикада зерттеледі. Өтініш тапсырмаларын шешуге қолданылатын гидравлика.

Гидростатиканың негізгі заңы Паскаль заңы болып табылады.

2. Бірдей атомдардан тұратын диатомдық молекулалардан алынған сұйықтықтар (сұйық сутегі, сұйық азотты). Мұндай молекулаларда квадруполь сәті бар.

4. Диполь-дипольдің өзара әрекеттесуімен байланысты поляр молекулаларынан тұратын сұйықтықтар (сұйық бромомотод).

5. Сұйықтық немесе сұйықтықтармен байланыстырыңыз сутек байланыстары (Су, глицерин).

6. Ірі молекулалардан тұратын сұйықтықтар, ол үшін еркіндіктің ішкі дәрежелері қажет.

Алғашқы екі топтың сұйықтықтары (кейде үш) әдетте қарапайым деп аталады. Қарапайым сұйықтықтар басқаларға қарағанда жақсы зерттелген, су ең жақсы зерттелгеннен жақсы оқытылады. Бұл жіктеуге ерекше жағдайлар болып табылатын кванттық сұйықтықтар мен сұйық кристалдар кірмейді және оларды бөлек қарастыру керек.

Статистикалық теория

Сұйықтықтың ең сәтті құрылымы мен термодинамикалық қасиеттері Перкус-Евевик теңдеуінің көмегімен зерттелген.

Егер сіз қатты шарлардың үлгісін қолдансаңыз, яғни сұйықтық молекулаларын диаметрі бар шарлармен қарастыру d. Перкус-Евич теңдеуі аналитикалық түрде шешілуі мүмкін және сұйықтықтың күйінің теңдеуін алуға болады:

Қайда жоқ - бірліктің көлеміне бөлшектердің саны, - өлшемсіз тығыздық. Тығыздық үшін бұл теңдеу идеалды газ теңдеуіне өтеді: . Өте үлкен тығыздық үшін сығылмайтын сұйықтық жағдайының теңдеуі алынды :.

Қатты шарлардың үлгісі молекулалар арасындағы тартуды ескермейді, сондықтан сыртқы жағдайлар өзгерген кезде сұйық және газ арасында өткір ауысуы жоқ.

Егер сізге көбірек алу керек болса дәл нәтижелерСұйықтықтың құрылымы мен қасиеттерінің ең жақсы сипаттамасы бұзылған теорияны қолдана отырып қол жеткізіледі. Бұл жағдайда қатты шарлардың үлгісі нөл болып саналады, ал молекулалар арасындағы тарту күштері ашуланып, түзетулер беріледі.

Кластерлік теория

Бірі заманауи теориялар Қызмет етеді «Кластерлік теория». Бұл сұйықтық қатты дене мен газдың үйлесімі ретінде ұсынылған идеяға негізделген. Сонымен қатар, қатты фазалық бөлшектер (қысқа қашықтықта қозғалатын кристалдар) газ бұлтында орналасқан, түзіледі кластер құрылымы. Бөлшектердің энергиясы Болтцманның таралуына сәйкес келеді, жүйенің орташа энергиясы тұрақты болып қалады (оқшауланған жағдайда). Баяу бөлшектер беттер кластерлеріне және олардың бір бөлігіне айналады. Сонымен, кластерлердің конфигурациясын үнемі өзгертеді, жүйе динамикалық тепе-теңдік күйінде. Сыртқы әсерді қалыптастыру кезінде жүйе LE SHALEL принципіне сәйкес әрекет етеді. Осылайша, фазалық түрлендіруді түсіндіру оңай:

• Қыздырылған кезде жүйе біртіндеп газға айналады (қайнатыңыз)
• Салқындаған кезде жүйе біртіндеп қатты денеге (қатып) айналады.

Тәжірибелік оқыту әдістері

Сұйықтықтың құрылымы рентгендік құрылымдық талдау, электронды және нейтронды қолдану арқылы зерттеледі.

Сондай-ақ қараңыз

• Сұйықтықтың беткі қабатының ерекшеліктері

Сілтемелер

Заттың термодинамикалық күйлері
Физика: қатты дене Сұйықтық Плазма газы