Жидкость

Жи́дкость — одно из агрегатных состояний вещества. Исходя из свойств жидкостей, жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом и газом. Атомы не имеют определённого положения, но в тоже время им недоступна полная свобода перемещений. Все жидкости принято делить на чистые жидкости и смеси. Некоторые смеси жидкостей имеют большое значение для жизни: кровь, морская вода и др. Жидкости выполняют также функцию растворителей.

Характерные свойства жидкостей

Объём и форма:

Одним из характерных свойств жидкости является то, что она имеет определённый объём (при неизменных внешних условиях), но принимает форму сосуда, в котором находится. Жидкость чрезвычайно трудно сжать, поскольку давление равномерно передаётся по всей поверхности (принцип Паскаля). Эта особенность используется в гидравлических машинах.

Диффузия:

Другим свойством является диффузия. При нахождении в сосуде двух смешиваемых жидкостей молекулы начинают постепенно диффундировать через поверхность раздела, постепенно выравнивая концентрации обоих типов молекул.

Поверхностное натяжение:

Интересным свойством является также изменение поверхности жидкостей, обусловленное стремлением минимизировать свободную энергию раздела фаз. Жидкости поэтому подразделяют на смачиваемые и несмачиваемые.

Вязкость:

Кроме того, жидкости (как и газы) характеризуются вязкостью. Она определяется как способность частиц двигаться относительно друг друга.

Теория

Молекулярно-кинетическое рассмотрение

Изучения жидкостей привели к созданию «Теории жидкостей», которая, в свою очередь, основана на молекулярно-кинетической теории. Она рассматривает атомы в постоянном движении, которое обусловлено тепловой энергией. Чем выше энергия частицы, тем быстрее её скорость. Частицы с достаточно большой энергией могут подойти к поверхности раздела Жидкость-газ и покинуть своих «соседей» (в обиходе мы называем это «испарением»).

Кластерная теория

Одной из современных теорий служит «Кластерная теория». В её основе заключена идея, что жидкость представляется как сочетание твёрдого тела и газа. При этом частицы твёрдой фазы (кристаллы, двигающиеся на короткие расстояния) располагаются в облаке газа, образуя кластерную структуру. Энергия частиц отвечает распределению Больцмана, средняя энергия системы при этом остаётся постоянной (при условии её изолированности). Медленные частицы сталкиваются с кластерами и становятся их частью. Так непрерывно изменяется конфигурация кластеров, система находится в состоянии динамического равновесия. При создании внешнего воздействия система будет вести себя согласно принципу Ле Шателье. Таким образом, легко объяснить фазовое превращение:

При нагревании система постепенно превратится в газ (кипение)
При охлаждении система постепенно превратится в твёрдое тело (замерзание).

См. также

Физика | Агрегатные состояния | Жидкости

Gourt Home::Gourt :: Жидкость

Характерные свойства жидкостей

Теория

Молекулярно-кинетическое рассмотрение

Кластерная теория

См. также