Ma'lumki, insonni o'rab turgan hamma narsa, jumladan, o'zini ham moddalardan tashkil topgan jismlardir. Ular, o'z navbatida, molekulalardan, ikkinchisi atomlardan qurilgan va ular hatto kichikroq tuzilmalardan iborat. Biroq, atrofdagi xilma-xillik shunchalik kattaki, hatto qandaydir umumiylikni tasavvur qilish qiyin. O'zi shunaqa. Murakkablar soni millionlab, ularning har biri xossalari, tuzilishi va roli jihatidan noyobdir. Hammasi bo'lib, barcha moddalarni o'zaro bog'lash mumkin bo'lgan bir nechta faza holatlari ajratiladi.
Muhim holatlar
Birikmalarning umumiy holati uchun toʻrtta variant mavjud.
- Gazlar.
- Qattiq moddalar.
- Suyuqliklar.
- Plazma juda kam uchraydigan ionlangan gazlardir.
Ushbu maqolada biz suyuqliklarning xossalari, ularning strukturaviy xususiyatlari va mumkin boʻlgan ishlash parametrlarini koʻrib chiqamiz.
Suyuq jismlarning tasnifi
Bu boʻlinish suyuqliklarning xossalari, tuzilishi va kimyoviy tuzilishi, shuningdek, birikmani tashkil etuvchi zarrachalar oʻrtasidagi oʻzaro taʼsir turlariga asoslanadi.
- Van-der-Vaals kuchlari bilan birga tutilgan atomlardan tashkil topgan bunday suyuqliklar. Masalan, suyuq gazlar (argon, metan va boshqalar).
- Ikki bir xil atomdan tashkil topgan moddalar. Misollar: suyultirilgan gazlar - vodorod, azot, kislorod va boshqalar.
- Suyuq metallar - simob.
- Kovalent qutb bogʻlari bilan bogʻlangan elementlardan tashkil topgan moddalar. Misollar: vodorod xlorid, vodorod yodid, vodorod sulfidi va boshqalar.
- Vodorod bogʻlari mavjud boʻlgan birikmalar. Misollar: suv, spirtlar, eritmadagi ammiak.
Shuningdek, maxsus tuzilmalar mavjud - masalan, suyuq kristallar, Nyuton bo'lmagan suyuqliklar, maxsus xususiyatlarga ega.
Suyuqlikning boshqa barcha yigʻilish holatlaridan ajratib turadigan asosiy xususiyatlarini koʻrib chiqamiz. Birinchidan, bular odatda jismoniy deb ataladigan narsalardir.
Suyuqliklarning xossalari: shakli va hajmi
Jami 15 ga yaqin xususiyatni ajratib koʻrsatish mumkin, bu bizga koʻrib chiqilayotgan moddalar nima ekanligini, ularning qiymati va xususiyatlari qanday ekanligini tasvirlash imkonini beradi.
Suyuqlikning bu yigʻilish holati haqida gap ketganda aqlga kelgan birinchi jismoniy xossalari bu shaklni oʻzgartirish va maʼlum hajmni egallash qobiliyatidir. Shunday qilib, masalan, suyuq moddalarning shakli haqida gapiradigan bo'lsak, unda uni yo'q deb hisoblash odatda qabul qilinadi. Biroq, bunday emas.
Ma’lum bo’lgan tortishish kuchi ta’sirida materiya tomchilari qandaydir deformatsiyaga uchraydi, shuning uchun ularning shakli buziladi va noaniq bo’ladi. Biroq, agar siz tortishish ta'sir qilmaydigan sharoitlarda bir tomchi joylashtirsangizyoki jiddiy cheklangan, keyin u to'pning ideal shaklini oladi. Shunday qilib, “Suyuqliklarning xossalarini ayting” degan topshiriq berilganda, o‘zini fizikani yaxshi bilgan odam bu haqiqatni eslatishi kerak.
Hajmga kelsak, bu erda gazlar va suyuqliklarning umumiy xususiyatlarini qayd etishimiz kerak. Ularning ikkalasi ham o'zlari joylashgan butun maydonni egallashga qodir, faqat idish devorlari bilan chegaralanadi.
Yopishqoqlik
Suyuqliklarning fizik xossalari juda xilma-xildir. Ammo ulardan biri o'ziga xosdir, masalan, yopishqoqlik. Bu nima va u qanday ta'riflanadi? Ko'rib chiqilayotgan qiymat bog'liq bo'lgan asosiy parametrlar:
- tangensial stress;
- harakatlanuvchi tezlik gradienti.
Ko'rsatilgan qiymatlarning bog'liqligi chiziqli. Agar biz oddiyroq so'zlar bilan tushuntirsak, unda suyuqlik va gazlarning hajmi kabi yopishqoqlik, ular uchun umumiy bo'lgan va tashqi ta'sir kuchlaridan qat'i nazar, cheksiz harakatni nazarda tutadigan shunday xususiyatlardir. Ya'ni, agar suv idishdan oqib chiqsa, u har qanday ta'sirda (tortishish kuchi, ishqalanish va boshqa parametrlar) buni davom ettiradi.
Bu nyuton boʻlmagan suyuqliklardan farq qiladi, ular yopishqoqroq boʻlib, vaqt oʻtishi bilan toʻlib ketadigan teshiklarni qoldirishi mumkin.
Bu koʻrsatkich nimaga bogʻliq?
- Haroratdan. Haroratning oshishi bilan ba'zi suyuqliklarning viskozitesi ortadi, boshqalari esa, aksincha,kamayadi. Bu o'ziga xos birikma va uning kimyoviy tuzilishiga bog'liq.
- Bosimdan. O'sish yopishqoqlik indeksining oshishiga olib keladi.
- Materaning kimyoviy tarkibidan. Sof moddaning namunasida aralashmalar va begona komponentlar mavjudligida yopishqoqlik o'zgaradi.
Isitish sigimi
Bu atama moddaning oʻz haroratini Selsiy boʻyicha bir darajaga oshirish uchun maʼlum miqdorda issiqlikni yutish qobiliyatini bildiradi. Ushbu ko'rsatkich uchun turli xil ulanishlar mavjud. Ba'zilarida ko'proq, boshqalari kamroq issiqlik sig'imi.
Demak, masalan, suv juda yaxshi issiqlik akkumulyatori boʻlib, uni isitish tizimlari, ovqat pishirish va boshqa ehtiyojlar uchun keng qoʻllash imkonini beradi. Umuman olganda, issiqlik sig'imi indeksi har bir suyuqlik uchun qat'iy individualdir.
Yuza tarangligi
Ko'pincha: "Suyuqliklarning xususiyatlarini nomlang" degan topshiriqni olgach, ular darhol sirt tarangligini eslashadi. Axir, bolalar u bilan fizika, kimyo va biologiya darslarida tanishadilar. Va har bir element bu muhim parametrni oʻziga xos tarzda tushuntiradi.
Sirt tarangligining klassik ta'rifi quyidagicha: u fazalar chegarasi. Ya'ni, suyuqlik ma'lum hajmni egallagan paytda, u tashqi tomondan gazsimon muhit - havo, bug 'yoki boshqa moddalar bilan chegaralanadi. Shunday qilib, fazalarni ajratish aloqa nuqtasida sodir bo'ladi.
Shu bilan birga, molekulalar o'zlarini iloji boricha ko'proq zarrachalar bilan o'rab olishga intiladi va shunday qilib, go'yosuyuqlikni bir butun sifatida siqish. Shuning uchun, sirt cho'zilgan ko'rinadi. Xuddi shu xususiyat, shuningdek, tortishish kuchi bo'lmaganda suyuqlik tomchilarining sharsimon shaklini ham tushuntirishi mumkin. Axir, molekula energiyasi nuqtai nazaridan ideal bo'lgan bu shakl. Misollar:
- sovun pufakchalari;
- qaynoq suv;
- suyuqlik vaznsizlikda tushadi.
Ba'zi hasharotlar sirt tarangligi tufayli suv yuzasida "yurish"ga moslashgan. Misollar: suvda suzuvchi, suvda suzuvchi qushlar, ba'zi qurtlar.
Rang
Suyuq va qattiq jismlarning umumiy xossalari mavjud. Ulardan biri suyuqlikdir. Barcha farq shundaki, birinchisi uchun bu cheksizdir. Ushbu parametrning mohiyati nimada?
Suyuq jismga tashqi kuch ta'sir etsa, u qismlarga bo'linadi va ularni bir-biridan ajratib turadi, ya'ni oqadi. Bunday holda, har bir qism yana idishning butun hajmini to'ldiradi. Qattiq jismlar uchun bu xususiyat cheklangan va tashqi sharoitlarga bog'liq.
Xususiyatlar haroratga bog'liq
Bular biz koʻrib chiqayotgan moddalarni tavsiflovchi uchta parametrni oʻz ichiga oladi:
- haddan tashqari qizib ketish;
- sovutish;
- qaynayapti.
Suyuqliklarning haddan tashqari qizib ketish va gipotermiya kabi xossalari mos ravishda kritik qaynash va muzlash nuqtalariga (nuqtalariga) bevosita bog'liq. Haddan tashqari qizib ketgan suyuqlik - harorat ta'sirida kritik isitish nuqtasi chegarasini bosib o'tgan, ammo qaynashning tashqi belgilarini ko'rsatmagan suyuqlik.
Supercooled, mos ravishda chaqirildipast haroratlar ta'sirida boshqa fazaga o'tishning kritik nuqtasi ostonasidan o'tgan, lekin qattiq holatga aylanmagan suyuqlik.
Birinchi va ikkinchi holatda ham bunday xususiyatlarning namoyon boʻlishi uchun shartlar mavjud.
- Tizimga mexanik ta'sir ko'rsatmaydi (harakat, tebranish).
- Bir xil harorat, keskin sakrash va tushishlarsiz.
Qiziqarli fakt shuki, agar siz oʻta qizib ketgan suyuqlikka (masalan, suv) begona narsalarni tashlasangiz, u bir zumda qaynab ketadi. Siz uni radiatsiya ta'sirida isitish orqali olishingiz mumkin (mikroto'lqinli pechda).
Materiyaning boshqa fazalari bilan birga yashash
Ushbu parametr uchun ikkita variant mavjud.
- Suyuqlik - gaz. Bunday tizimlar eng keng tarqalgan, chunki ular tabiatning hamma joyida mavjud. Axir, suvning bug'lanishi tabiiy aylanishning bir qismidir. Bunday holda, hosil bo'lgan bug 'suyuq suv bilan bir vaqtda mavjud bo'ladi. Agar yopiq tizim haqida gapiradigan bo'lsak, bug'lanish u erda ham sodir bo'ladi. Bu shunchaki bug' juda tez to'yingan bo'ladi va butun tizim muvozanatga keladi: suyuq - to'yingan bug.
- Suyuqlik - qattiq moddalar. Ayniqsa, bunday tizimlarda yana bir xususiyat sezilarli - namlanish. Suv va qattiq moddalarning o'zaro ta'sirida ikkinchisi to'liq, qisman namlanishi yoki hatto suvni qaytarishi mumkin. Suvda tez va amalda cheksiz eriydigan birikmalar mavjud. Bunga umuman qodir bo'lmaganlar ham bor (ba'zi metallar, olmos va boshqalar).
Umuman olganda, gidroaeromexanika fani suyuqliklarning birikmalarning boshqa holatlaridagi birikmalar bilan oʻzaro taʼsirini oʻrganish bilan shugʻullanadi.
siqilish
Suyuqlikning asosiy xususiyatlari, agar biz siqilish haqida gapirmasak, to'liq bo'lmaydi. Albatta, bu parametr gaz tizimlari uchun ko'proq xosdir. Biroq, biz ko'rib chiqayotganlar ham muayyan sharoitlarda siqilishi mumkin.
Asosiy farq jarayonning tezligi va uning bir xilligidir. Gaz tez va past bosim ostida siqilishi mumkin bo'lsa-da, suyuqliklar notekis, etarlicha uzoq va maxsus tanlangan sharoitlarda siqiladi.
Suyuqliklarning bug'lanishi va kondensatsiyasi
Bu suyuqlikning yana ikkita xususiyati. Fizika ularga quyidagi tushuntirishlarni beradi:
- Bug'lanish - moddaning agregatsiyaning suyuq holatidan qattiq holatga bosqichma-bosqich o'tishini tavsiflovchi jarayon. Bu tizimdagi termal ta'sirlar ta'siri ostida sodir bo'ladi. Molekulalar harakatlana boshlaydi va kristall panjarasini o'zgartirib, gazsimon holatga o'tadi. Jarayon barcha suyuqlik bug'ga aylanmaguncha davom etishi mumkin (ochiq tizimlar uchun). Yoki muvozanat o'rnatilguncha (yopiq idishlar uchun).
- Kondensatsiya yuqorida ko'rsatilgan jarayonga qarama-qarshi jarayondir. Bu erda bug 'suyuq molekulalarga o'tadi. Bu muvozanat yoki to'liq fazaga o'tish o'rnatilguncha sodir bo'ladi. Bugʻ suyuqlikka nisbatan koʻproq zarrachalar chiqaradi.
Tabiatdagi bu ikki jarayonga tipik misollar Jahon okeani yuzasidan suvning bugʻlanishi, uning kondensatsiyasidir.yuqori atmosfera va keyin tushish.
Suyuqlikning mexanik xossalari
Bu xossalar gidromexanika kabi fanning oʻrganish predmeti hisoblanadi. Xususan, uning bo'limi, suyuqlik va gaz mexanikasi nazariyasi. Moddalarning yig'ilish holatini tavsiflovchi asosiy mexanik parametrlarga quyidagilar kiradi:
- zichlik;
- ulashish;
- qovushqoqlik.
Suyuq jismning zichligi deganda uning bir hajm birligidagi massasi tushuniladi. Bu ko'rsatkich turli birikmalar uchun farq qiladi. Ushbu ko'rsatkich bo'yicha allaqachon hisoblangan va eksperimental o'lchangan ma'lumotlar mavjud bo'lib, ular maxsus jadvallarga kiritilgan.
Oʻziga xos tortishish suyuqlikning bir birlik hajmining ogʻirligi hisoblanadi. Bu koʻrsatkich haroratga juda bogʻliq (koʻtarilgan sari uning ogʻirligi kamayadi).
Suyuqliklarning mexanik xossalarini nima uchun o'rganish kerak? Bu bilim tabiatda, inson tanasida sodir bo'layotgan jarayonlarni tushunish uchun muhimdir. Shuningdek, texnik vositalar, turli xil mahsulotlarni yaratishda. Axir, suyuq moddalar sayyoramizdagi eng keng tarqalgan agregat shakllaridan biridir.
Nyuton bo'lmagan suyuqliklar va ularning xossalari
Gazlar, suyuqliklar, qattiq jismlarning xossalari fizikaning, shuningdek, ba'zi tegishli fanlarning o'rganish ob'ekti hisoblanadi. Biroq, an'anaviy suyuq moddalardan tashqari, Nyuton bo'lmaganlar ham mavjud bo'lib, ular ham ushbu fan tomonidan o'rganiladi. Ular nima va ular nima uchun olingansarlavha nima?
Ushbu birikmalar nima ekanligini tushunish uchun mana eng keng tarqalgan uy misollari:
- Bolalar oʻynagan “Slime”;
- "qo'l saqichlari" yoki qo'llar uchun saqich;
- oddiy qurilish bo'yog'i;
- kraxmalning suvdagi eritmasi va hokazo.
Ya'ni, bular yopishqoqligi tezlik gradientiga bo'ysunadigan suyuqliklardir. Ta'sir qanchalik tez bo'lsa, viskozite indeksi shunchalik yuqori bo'ladi. Shu sababli, qo‘l saqichlari o‘tkir zarba bilan polga urilganda, bo‘laklarga bo‘linib ketadigan butunlay qattiq moddaga aylanadi.
Agar siz uni tinch qo'ysangiz, u bir necha daqiqadan so'ng yopishqoq ko'lmakka tarqaladi. Nyutonga tegishli bo'lmagan suyuqliklar o'z xususiyatlariga ko'ra juda noyob moddalar bo'lib, ular nafaqat texnik maqsadlarda, balki madaniy va maishiy maqsadlarda ham ishlatilgan.
