- מהן התכונות של נוזלים?
- מאפיינים בסיסיים של נוזלים
- תכונות תרמודינמיות (או ראשוניות).
- תכונות התנהגותיות ספציפיות (או משניות).
אנו מסבירים מהן התכונות של נוזלים, ההתנהגות הראשונית או התרמודינמית וההתנהגות המשנית או הספציפית.
מהן התכונות של נוזלים?
נוזלים הם אמצעי חומר רציף שנוצרו על ידי חומרים שבהם יש משיכה חלשה ביניהם חלקיקים. לכן, הם משנים צורה מבלי להיות מיוצרים בפנים כוחות הנוטים לשחזר את התצורה המקורית שלהם (כפי שקורה ב- מוצק ניתן לעיוות).
תכונה חשובה נוספת של נוזלים היא צְמִיגוּת, שבזכותם ניתן לסווג אותם ל:
- נוזלים ניוטוניים או בעלי צמיגות קבועה.
- נוזלים שאינם ניוטונים, שצמיגותם תלויה בהם טֶמפֶּרָטוּרָה ומתח הגזירה שהופעל עליהם.
- נוזלים מושלמים או על נוזלים, המציגים היעדר ברור של צמיגות.
בואו נזכור רק את זה נוזלים י גזים הם נחשבים נוזליים. הרבה פעמים אנחנו מדברים על "נוזלים אידיאליים" כי הם קלים יותר ללימוד ולמרות שהם לא קיימים במציאות, הם קירוב מצוין. למוצקים אין את התכונה היסודית של זרימה ולכן נוטים לשמור על צורתם, שכן המשיכה בין החלקיקים שלהם הרבה יותר אינטנסיבית.
מאפיינים בסיסיים של נוזלים
לנוזלים יש מאפיינים פיזיקליים בסיסיים המגדירים ומבדילים אותם מצורות אחרות של חוֹמֶר, כמו:
- יכולת עיוות אינסופית. שֶׁלָהֶם מולקולות הם עוקבים אחר תנועות בלתי מוגבלות ובין כולן אין מיקום שיווי משקל.
- דחיסה. אפשר לדחוס נוזלים במידה מסוימת, כלומר לגרום להם לתפוס א כרך פחות מקוביות. גזים ניתנים לדחיסה יותר מנוזלים.
- צְמִיגוּת. זה השם שניתן למתח הפנימי של הנוזל שמתנגד ל תְנוּעָה, כלומר, ל- סיבולת לנוזל שמציע נוזל וזה הרבה יותר גדול בנוזלים מאשר בגזים.
- חוסר בזיכרון צורות. הנוזלים תופסים את צורת המיכל המכיל אותם, כלומר אם הם מעוותים, הם לא חוזרים לתצורתם המקורית, ולכן הם חסרי לחלוטין גְמִישׁוּת.
תכונות תרמודינמיות (או ראשוניות).
נקראים גם מאפיינים ראשוניים, הם אלה שקשורים לרמות של אֵנֶרְגִיָה בנוזלים.
- לַחַץ. למדוד בפסקל ב מערכת בינלאומית (SI), לחץ הוא השלכה של הכוח שמפעיל נוזל בניצב ליחידת שטח. לדוגמא: לחץ אטמוספרי או לחץ אוויר מים על קרקעית האוקיינוס.
- צְפִיפוּת. זוהי כמות סקלרית הנמדדת בדרך כלל בקילוגרמים למטר מעוקב או בגרמים לסנטימטר מעוקב. מודד את כמות החומר לכל נפח נתון של a חומרללא קשר לגודל ו מסה.
- טֶמפֶּרָטוּרָה. זה קשור לכמות האנרגיה הפנימית של מערכת תרמודינמית (גוף, נוזל וכו'), והיא עומדת ביחס ישר ל- אנרגיה קינטית ממוצע החלקיקים שלו. ניתן למדוד טמפרטורה על ידי רישום חוֹם שהמערכת נכנעת לא מד חום.
- אנתלפיה. מסומל ב גוּפָנִי באות H, היא מוגדרת ככמות האנרגיה שמערכת תרמודינמית נתונה מחליפה עם הסביבה שלה, או על ידי איבוד או קבלת חום באמצעות מנגנונים שונים אך בלחץ קבוע.
- אנטרופיה. מסומל באות S, הוא מורכב ממידת האי-סדר של מערכות תרמודינמיות בשיווי משקל ומתאר את הטבע הבלתי הפיך של התהליכים שהם עוברים. במערכת מבודדת, האנטרופיה לעולם לא יכולה לרדת: או שהיא נשארת קבועה או שהיא עולה.
- חום ספציפי. זוהי כמות החום שיחידה של חומר דורשת כדי להעלות את הטמפרטורה שלה ביחידה אחת. בהתאם ליחידות המשמשות ולסולמות למדידת טמפרטורות, יחידת החום הספציפית יכולה להיות cal / gr.ºC, או J / kg.K, למשל. הוא מיוצג על ידי האות ג.
- משקל ספציפי. זו הסיבה בין מִשׁקָל של כמות של חומר ונפחו, נמדד לפי השיטה הבינלאומית בניוטון למטר מעוקב (N / m3).
- כוח לכידות. חלקיקי החומר מוחזקים יחד על ידי כוחות בין-מולקולריים (או לכידות) שונים, המונעים מכל אחד להיעלם מעצמו. כוחות אלו חזקים יותר במוצקים, פחות בנוזלים וחלשים מאוד בגזים.
- אנרגיה פנימית. זהו סכום האנרגיה הקינטית הכוללת של החלקיקים המרכיבים חומר, יחד עם אנרגיה פוטנציאלית הקשורים לאינטראקציות שלהם.
תכונות התנהגותיות ספציפיות (או משניות).
מתח פני השטח הוא מה שמאפשר לחרקים ללכת על המים.תכונות אלו, הנקראות גם משניות, אופייניות לאופן ההתנהגות הפיזי של נוזלים:
- צְמִיגוּת. זהו מדד לעמידות הנוזל בפני עיוותים, מתחי מתיחה ותנועה. הצמיגות מגיבה לעובדה שחלקיקי הנוזל לא כולם נעים באותה מהירות, מה שיוצר התנגשויות ביניהם שמעכבות את התנועה.
- מוליכות תרמית. מייצג את היכולת ל העברת חום של נוזלים, כלומר של העברת האנרגיה הקינטית של החלקיקים לחלקיקים סמוכים אחרים איתם היא במגע.
- מתח פנים. זוהי כמות האנרגיה הדרושה להגדלת פני הנוזל ליחידת שטח, אך ניתן להבין זאת כהתנגדות שמציגים נוזלים, במיוחד נוזלים, כאשר מגדילים את פני השטח שלהם. זה מה שמאפשר לחלק מהחרקים "ללכת" על המים.
- דחיסה. זוהי המידה שבה ניתן להקטין את נפח הנוזל על ידי הכפפתו לא לַחַץ או דחיסה.
- קַפִּילָרִיוּת. קשור למתח הפנים של נוזלים (ולכן, הלכידות שלהם), זה היכולת של נוזל לעלות או לרדת צינור קפילרי, כלומר, כמה נוזל "מרטיב". ניתן לראות זאת בקלות כאשר אנו טובלים קצה של מפית יבשה בנוזל ומתבוננים עד כמה כתם הנוזל מתפשט על הנייר כנגד כוח המשיכה.
- מקדם דיפוזיה. זוהי הקלות שבה מומס מסוים נע בממס נתון, בהתאם לגודל המומס, הצמיגות של המומס. מֵמֵס, הטמפרטורה של ה תַעֲרוֹבֶת ואופי החומרים.