Dihet se gjithçka që rrethon një person, duke përfshirë edhe veten, janë trupa të përbërë nga substanca. Ato, nga ana tjetër, janë ndërtuar nga molekula, këto të fundit nga atomet dhe janë nga struktura edhe më të vogla. Sidoqoftë, diversiteti përreth është aq i madh sa është e vështirë të imagjinohet edhe një lloj i përbashkët. Dhe ka. Komponimet numërohen në miliona, secila prej tyre është unike në vetitë, strukturën dhe rolin. Në total, dallohen disa gjendje fazore, sipas të cilave të gjitha substancat mund të ndërlidhen.
Gjendjet e materies
Ka katër opsione për gjendjen e përgjithshme të përbërjeve.
- Gazet.
- Solids.
- Lëngje.
- Plazma është gaz i jonizuar shumë i rrallë.
Në këtë artikull do të shqyrtojmë vetitë e lëngjeve, veçoritë e tyre strukturore dhe parametrat e mundshëm të performancës.
Klasifikimi i trupave të lëngët
Kjo ndarje bazohet në vetitë e lëngjeve, strukturën e tyre dhe strukturën kimike, si dhe llojet e ndërveprimeve ndërmjet grimcave që përbëjnë përbërjen.
- Lëngje të tilla që përbëhen nga atome të mbajtura së bashku nga forcat Van der Waals. Shembuj janë gazrat e lëngshëm (argoni, metani dhe të tjerët).
- Substancat që përbëhen nga dy atome identike. Shembuj: gazra të lëngshëm - hidrogjen, azot, oksigjen dhe të tjerë.
- Metalet e lëngëta - merkuri.
- Substancat që përbëhen nga elementë të lidhur me lidhje polare kovalente. Shembuj: klorur hidrogjeni, jodur hidrogjeni, sulfide hidrogjeni dhe të tjera.
- Përbërjet në të cilat janë të pranishme lidhjet hidrogjenore. Shembuj: ujë, alkoole, amoniak në tretësirë.
Ka edhe struktura të veçanta - si kristalet e lëngëta, lëngjet jo njutoniane, të cilat kanë veti të veçanta.
Ne do të shqyrtojmë vetitë themelore të një lëngu që e dallojnë atë nga të gjitha gjendjet e tjera të grumbullimit. Para së gjithash, këto janë ato që zakonisht quhen fizike.
Vetitë e lëngjeve: forma dhe vëllimi
Në total, mund të dallohen rreth 15 karakteristika që na lejojnë të përshkruajmë se cilat janë substancat në fjalë dhe cila është vlera dhe veçoritë e tyre.
Vetitë e para fizike të një lëngu që vijnë në mendje kur përmendet kjo gjendje grumbullimi është aftësia për të ndryshuar formën dhe për të zënë një vëllim të caktuar. Kështu, për shembull, nëse flasim për formën e substancave të lëngshme, atëherë përgjithësisht pranohet ta konsiderojmë atë të munguar. Megjithatë, ky nuk është rasti.
Nën veprimin e forcës së njohur të gravitetit, pikat e materies pësojnë një deformim, kështu që forma e tyre thyhet dhe bëhet e pacaktuar. Megjithatë, nëse vendosni një rënie në kushtet në të cilat graviteti nuk vepronose shumë i kufizuar, atëherë do të marrë formën ideale të një topi. Kështu, duke pasur parasysh detyrën: "Emërtoni vetitë e lëngjeve", një person që e konsideron veten të aftë në fizikë duhet ta përmend këtë fakt.
Për sa i përket vëllimit, këtu duhet të kemi parasysh vetitë e përgjithshme të gazeve dhe lëngjeve. Të dyja janë në gjendje të zënë të gjithë vëllimin e hapësirës në të cilën ndodhen, të kufizuar vetëm nga muret e anijes.
Viskozitet
Vetitë fizike të lëngjeve janë shumë të ndryshme. Por njëri prej tyre është unik, siç është viskoziteti. Çfarë është dhe si përcaktohet? Parametrat kryesorë nga të cilët varet vlera në shqyrtim janë:
- stresi tangjencial;
- gradient i shpejtësisë së lëvizjes.
Varësia e vlerave të treguara është lineare. Nëse e shpjegojmë me fjalë më të thjeshta, atëherë viskoziteti, si vëllimi, janë veti të tilla të lëngjeve dhe gazeve që janë të zakonshme për ta dhe nënkuptojnë lëvizje të pakufizuar, pavarësisht nga forcat e jashtme të ndikimit. Kjo do të thotë, nëse uji rrjedh nga ena, ai do të vazhdojë ta bëjë këtë nën çdo ndikim (graviteti, fërkimi dhe parametra të tjerë).
Kjo është e ndryshme nga lëngjet jo-njutoniane, të cilat janë më viskoze dhe mund të lënë vrima pas tyre që mbushen me kalimin e kohës.
Nga çfarë do të varet ky tregues?
- Nga temperatura. Me rritjen e temperaturës, viskoziteti i disa lëngjeve rritet, ndërsa të tjerëve, përkundrazi,zvogëlohet. Kjo varet nga përbërësi specifik dhe struktura e tij kimike.
- Nga presioni. Një rritje shkakton një rritje të indeksit të viskozitetit.
- Nga përbërja kimike e materies. Viskoziteti ndryshon në prani të papastërtive dhe përbërësve të huaj në një kampion të një substance të pastër.
Kapaciteti i ngrohjes
Ky term i referohet aftësisë së një substance për të thithur një sasi të caktuar nxehtësie për të rritur temperaturën e saj me një gradë Celsius. Ekzistojnë lidhje të ndryshme për këtë tregues. Disa kanë më shumë, të tjerë më pak kapacitet ngrohjeje.
Pra, për shembull, uji është një akumulues shumë i mirë i nxehtësisë, i cili e lejon atë të përdoret gjerësisht për sistemet e ngrohjes, gatimin dhe nevoja të tjera. Në përgjithësi, indeksi i kapacitetit të nxehtësisë është rreptësisht individual për çdo lëng individual.
Tensioni sipërfaqësor
Shpesh, pasi kanë marrë detyrën: "Emërtoni vetitë e lëngjeve", ata kujtojnë menjëherë tensionin sipërfaqësor. Në fund të fundit, fëmijët prezantohen me të në mësimet e fizikës, kimisë dhe biologjisë. Dhe çdo artikull shpjegon këtë parametër të rëndësishëm nga ana e tij.
Përkufizimi klasik i tensionit sipërfaqësor është si më poshtë: është një kufi fazor. Kjo do të thotë, në kohën kur lëngu ka zënë një vëllim të caktuar, ai kufizohet nga jashtë me një mjedis të gaztë - ajër, avull ose ndonjë substancë tjetër. Kështu, ndarja e fazës ndodh në pikën e kontaktit.
Në të njëjtën kohë, molekulat priren të rrethohen me sa më shumë grimca të jetë e mundur dhe, si rrjedhim, të çojnë, si të thuash, nëngjeshja e lëngut në tërësi. Prandaj, sipërfaqja duket se është e shtrirë. E njëjta veti mund të shpjegojë gjithashtu formën sferike të pikave të lëngshme në mungesë të gravitetit. Në fund të fundit, është kjo formë që është ideale nga pikëpamja e energjisë së molekulës. Shembuj:
- flluska sapuni;
- ujë të vluar;
- lëngu bie në mungesë peshe.
Disa insekte janë përshtatur për të "ecur" në sipërfaqen e ujit pikërisht për shkak të tensionit sipërfaqësor. Shembuj: vrapues uji, shpend ujorë, disa kokrra.
Ngjyra
Ka veti të zakonshme të lëngjeve dhe trupave të ngurtë. Një prej tyre është rrjedhshmëria. I gjithë ndryshimi është se për të parën është i pakufizuar. Cili është thelbi i këtij parametri?
Nëse aplikoni një forcë të jashtme në një trup të lëngshëm, ai do të ndahet në pjesë dhe do t'i ndajë ato nga njëra-tjetra, domethënë do të rrjedhë. Në këtë rast, secila pjesë do të mbushë përsëri të gjithë vëllimin e enës. Për trupat e ngurtë, kjo veti është e kufizuar dhe varet nga kushtet e jashtme.
varësia e vetive nga temperatura
Këto përfshijnë tre parametra që karakterizojnë substancat që po shqyrtojmë:
- mbinxehje;
- ftohje;
- valim.
Vetitë e tilla të lëngjeve si mbinxehja dhe hipotermia lidhen drejtpërdrejt me pikat (pikat) kritike të vlimit dhe ngrirjes. Një lëng i mbinxehur është një lëng që ka kapërcyer pragun e pikës kritike të ngrohjes kur ekspozohet ndaj temperaturës, por nuk ka shfaqur shenja të jashtme të vlimit.
Supercooled, respektivisht, thirrurnjë lëng që ka kaluar pragun e pikës kritike të kalimit në një fazë tjetër nën ndikimin e temperaturave të ulëta, por nuk është bërë i ngurtë.
Si në rastin e parë ashtu edhe në rastin e dytë ekzistojnë kushte për shfaqjen e këtyre vetive.
- Nuk ka efekte mekanike në sistem (lëvizje, dridhje).
- Temperaturë uniforme, pa kërcime dhe rënie të papritura.
Një fakt interesant është se nëse hidhni një objekt të huaj në një lëng të mbinxehur (për shembull, ujë), ai do të vlojë menjëherë. Mund ta merrni duke u ngrohur nën ndikimin e rrezatimit (në një furrë me mikrovalë).
Bashkëjetesë me fazat e tjera të materies
Ka dy opsione për këtë parametër.
- Lëng - gaz. Sisteme të tilla janë më të përhapurit, pasi ato ekzistojnë kudo në natyrë. Në fund të fundit, avullimi i ujit është pjesë e ciklit natyror. Në këtë rast, avulli që rezulton ekziston njëkohësisht me ujë të lëngshëm. Nëse flasim për një sistem të mbyllur, atëherë avullimi ndodh edhe atje. Vetëm se avulli ngopet shumë shpejt dhe i gjithë sistemi në tërësi vjen në ekuilibër: avull i ngopur me lëng.
- Të lëngshme - të ngurta. Sidomos në sisteme të tilla, vërehet një veçori më shumë - lagshmëria. Në bashkëveprimin e ujit dhe një të ngurtë, kjo e fundit mund të laget plotësisht, pjesërisht ose edhe të sprapsë ujin. Ka komponime që treten në ujë shpejt dhe praktikisht pafundësisht. Ka nga ata që nuk janë aspak të aftë për këtë (disa metale, diamant e të tjerë).
Në përgjithësi, disiplina e hidroaeromekanikës merret me studimin e ndërveprimit të lëngjeve me komponimet në gjendje të tjera grumbullimi.
kompresibiliteti
Vetitë themelore të një lëngu do të ishin të paplota nëse nuk do të përmendnim kompresueshmërinë. Sigurisht, ky parametër është më tipik për sistemet e gazit. Megjithatë, ato që po shqyrtojmë mund të kompresohen edhe në kushte të caktuara.
Dallimi kryesor është shpejtësia e procesit dhe uniformiteti i tij. Ndërsa një gaz mund të kompresohet shpejt dhe nën presion të ulët, lëngjet kompresohen në mënyrë të pabarabartë, mjaftueshëm gjatë dhe në kushte të zgjedhura posaçërisht.
Avullim dhe kondensim i lëngjeve
Këto janë dy veti të tjera të lëngut. Fizika u jep atyre shpjegimet e mëposhtme:
- Avullimi është procesi që karakterizon kalimin gradual të një lënde nga një gjendje e lëngshme e grumbullimit në një gjendje të ngurtë. Kjo ndodh nën ndikimin e efekteve termike në sistem. Molekulat fillojnë të lëvizin dhe, duke ndryshuar rrjetën e tyre kristalore, kalojnë në një gjendje të gaztë. Procesi mund të vazhdojë derisa i gjithë lëngu të shndërrohet në avull (për sistemet e hapura). Ose derisa të vendoset ekuilibri (për enët e mbyllura).
- Kondensimi është një proces i kundërt me atë të treguar më sipër. Këtu avulli kalon në molekula të lëngshme. Kjo ndodh derisa të vendoset një ekuilibër ose një tranzicion i plotë fazor. Avulli lëshon më shumë grimca në lëng sesa në të.
Shembuj tipikë të këtyre dy proceseve në natyrë janë avullimi i ujit nga sipërfaqja e Oqeanit Botëror, kondensimi i tij nëatmosfera e sipërme dhe më pas rreshjet.
Vetitë mekanike të lëngut
Këto veti janë objekt studimi i një shkence të tillë si hidromekanika. Konkretisht, seksioni i tij, teoria e mekanikës së lëngjeve dhe gazeve. Parametrat kryesorë mekanikë që karakterizojnë gjendjen e konsideruar të grumbullimit të substancave përfshijnë:
- densitet;
- share;
- viskozitet.
Nën dendësinë e një trupi të lëngshëm kuptoni masën e tij, e cila përmbahet në një njësi vëllimi. Ky tregues ndryshon për komponime të ndryshme. Tashmë ka të dhëna të llogaritura dhe të matura eksperimentalisht për këtë tregues, të cilat futen në tabela të veçanta.
Graviteti specifik konsiderohet të jetë pesha e një njësie vëllimi të lëngut. Ky tregues varet shumë nga temperatura (ndërsa rritet, pesha e tij zvogëlohet).
Pse të studiojmë vetitë mekanike të lëngjeve? Kjo njohuri është e rëndësishme për të kuptuar proceset që ndodhin në natyrë, brenda trupit të njeriut. Gjithashtu gjatë krijimit të mjeteve teknike, produkteve të ndryshme. Në fund të fundit, substancat e lëngshme janë një nga format më të zakonshme të agregatit në planetin tonë.
Lëngje jonjutoniane dhe vetitë e tyre
Vetitë e gazeve, lëngjeve, trupave të ngurtë janë objekt studimi i fizikës, si dhe disa disiplinave të lidhura me to. Mirëpo, përveç substancave të lëngshme tradicionale, ekzistojnë edhe të ashtuquajturat jonjutoniane, të cilat studiohen edhe nga kjo shkencë. Cilat janë ato dhe pse u morëncili është titulli?
Për të kuptuar se çfarë janë këto komponime, këtu janë shembujt më të zakonshëm të familjes:
- "Slime" luajtur nga fëmijët;
- "çamçakëz dore", ose çamçakëz për duar;
- bojë e rregullt ndërtimi;
- tretësirë e niseshtës në ujë, etj.
Dmth, këto janë lëngje, viskoziteti i të cilëve i bindet gradientit të shpejtësisë. Sa më i shpejtë të jetë ndikimi, aq më i lartë është indeksi i viskozitetit. Prandaj, kur një çamçakëz godet dyshemenë me një goditje të mprehtë, ajo shndërrohet në një substancë plotësisht të ngurtë që mund të copëtohet.
Nëse e lini të qetë, atëherë në vetëm pak minuta do të përhapet në një pellg ngjitës. Lëngjet jo njutoniane janë substanca mjaft unike për nga vetitë e tyre, të cilat janë përdorur jo vetëm për qëllime teknike, por edhe për qëllime kulturore dhe të përditshme.
