nesteen ominaisuudet

Fyysinen

2022

Selitämme, mitkä ovat nesteiden ominaisuudet, primaarinen eli termodynaaminen ja toissijainen eli spesifinen käyttäytyminen.

Nesteiden viskositeetit vaihtelevat aineesta riippuen.

Mitkä ovat nesteiden ominaisuudet?

Nesteet ovat jatkuvia materiaalia, jonka muodostavat aineet jossa heidän välillään on heikko vetovoima hiukkasia. Siksi ne muuttavat muotoaan ilman, että niitä tuotetaan sisällä voimat joilla on taipumus palauttaa alkuperäiset kokoonpanonsa (kuten on kiinteä muotoutuva).

Toinen nesteiden tärkeä ominaisuus on viskositeetti, minkä ansiosta ne voidaan luokitella:

  • Newtonin tai vakioviskositeettiset nesteet.
  • Ei-newtonilaiset nesteet, joiden viskositeetti riippuu niistä lämpötila ja niihin kohdistuva leikkausjännitys.
  • Täydelliset tai supernesteet, joissa viskositeetti puuttuu.

Muistakaamme vain se nesteitä Y kaasut niitä pidetään nestemäisinä. Usein puhutaan "ihanteellisista nesteistä", koska niitä on helpompi tutkia ja vaikka niitä ei todellisuudessa ole olemassa, ne ovat erinomainen likiarvo. Kiinteillä aineilla puuttuu virtauksen alkuaineominaisuus, ja siksi ne pyrkivät säilyttämään muotonsa, koska niiden hiukkasten välinen vetovoima on paljon voimakkaampaa.

Nesteiden perusominaisuudet

Nesteet, kuten ilma, ottavat säiliönsä muodon.

Nesteillä on perusfysikaalisia ominaisuuksia, jotka määrittelevät ja erottavat ne muista nesteen muodoista asia, kuten:

  • Rajaton muotoutuvuus. Heidän molekyylejä ne seuraavat rajattomia liikkeitä ja niiden kaikkien välillä ei ole tasapainoasentoa.
  • Kokoonpuristuvuus. Nesteitä on mahdollista puristaa tietyssä määrin, eli saada ne miehimään a äänenvoimakkuutta vähemmän kuin noppaa. Kaasut ovat puristuvampia kuin nesteet.
  • Viskositeetti. Tämä on nimi, joka on annettu nesteen sisäiselle jännitykselle, joka vastustaa liikettä, eli siihen kestävyyttä nesteen tarjoama liikkuminen ja se on paljon suurempi nesteissä kuin kaasuissa.
  • Muotomuistin puute. Nesteet ottavat niitä sisältävän säiliön muodon, eli jos ne muuttuvat, ne eivät palaa alkuperäiseen muotoonsa, joten niistä puuttuu joustavuus.

Termodynaamiset (tai ensisijaiset) ominaisuudet

Nesteen tiheys määritellään sen massa jaettuna sen viemällä tilavuudella.

Niitä kutsutaan myös ensisijaisiksi ominaisuuksiksi, ja ne liittyvät tasoihin Energiaa nesteissä.

  • Paine. Mittaa pascaleina Kansainvälinen järjestelmä (SI), paine on projektio voimasta, jonka neste kohdistaa kohtisuoraan pinta-alayksikköön nähden. Esimerkiksi: ilmanpaine tai ilmanpaine Vesi meren pohjalla.
  • Tiheys. Se on skalaarimäärä, joka mitataan yleensä kilogrammoina kuutiometriä kohti tai grammoina kuutiosenttimetriä kohti. Mittaa aineen määrän tiettyä tilavuutta kohti a ainekoosta riippumatta ja massa-.
  • Lämpötila. Se liittyy termodynaamisen järjestelmän (kappaleen, nesteen jne.) sisäisen energian määrään ja on suoraan verrannollinen Kineettinen energia sen hiukkasten keskiarvo. Lämpötila voidaan mitata tallentamalla lämpöä että järjestelmä antaa periksi a lämpömittari.
  • Entalpia. Symboloitu sisään fyysistä H-kirjaimella se määritellään energiamääräksi, jonka tietty termodynaaminen järjestelmä vaihtaa ympäristönsä kanssa joko menettämällä tai saamalla lämpöä erilaisten mekanismien kautta, mutta vakiopaineessa.
  • Haje. Symboloitu kirjaimella S, se koostuu tasapainossa olevien termodynaamisten järjestelmien häiriöasteesta ja kuvaa niiden läpikäyvien prosessien peruuttamatonta luonnetta. Eristetyssä järjestelmässä entropia ei voi koskaan pienentyä: joko se pysyy vakiona tai kasvaa.
  • Ominaislämpö. Se on lämpömäärä, jonka aineen yksikkö tarvitsee nostaakseen lämpötilaansa yhdellä yksiköllä. Käytetyistä yksiköistä ja lämpötilojen mittausasteikoista riippuen ominaislämmön yksikkö voi olla esimerkiksi cal / gr.ºC tai J / kg.K. Sitä edustaa kirjain c.
  • Tietty paino. Se on syy välillä paino aineen määrästä ja sen tilavuudesta mitattuna kansainvälisen järjestelmän mukaisesti newtoneina kuutiometriä kohti (N / m3).
  • Koheesiovoima. Aineen hiukkasia pitävät yhdessä erilaiset molekyylien väliset (tai koheesio-) voimat, jotka estävät jokaista poistumasta itsestään. Nämä voimat ovat voimakkaampia kiinteissä aineissa, vähemmän nesteissä ja erittäin heikkoja kaasuissa.
  • Sisäinen energia. Se on aineen muodostavien hiukkasten kokonaiskineettisen energian summa yhdessä hiukkasten kanssa Mahdollinen energia liittyvät heidän vuorovaikutukseensa.

Tietyt (tai toissijaiset) käyttäytymisominaisuudet

Pintajännitys sallii hyönteisten kävellä veden päällä.

Nämä ominaisuudet, joita kutsutaan myös toissijaisiksi, ovat tyypillisiä nesteiden fysikaaliselle käyttäytymismuodolle:

  • Viskositeetti. Se mittaa nesteen kestävyyttä muodonmuutoksia, vetojännitystä ja liikettä vastaan. Viskositeetti reagoi siihen, että nesteen hiukkaset eivät kaikki liiku samalla nopeudella, mikä aiheuttaa niiden välille liikettä hidastavia törmäyksiä.
  • Lämmönjohtokyky. Edustaa kykyä lämmönsiirto nesteiden, toisin sanoen hiukkasten kineettisen energian siirtämisestä muihin vierekkäisiin hiukkasiin, joiden kanssa se on kosketuksessa.
  • Pintajännitys. Se on nesteen pinta-alan kasvattamiseen tarvittava energiamäärä pinta-alayksikköä kohden, mutta se voidaan ymmärtää vastuksena, joka nesteillä, erityisesti nesteillä, esiintyy pinta-alaansa nostaessaan. Tämä mahdollistaa joidenkin hyönteisten "kävelyn" veden päällä.
  • Kokoonpuristuvuus. Se on se, kuinka paljon nesteen tilavuutta voidaan vähentää altistamalla se a Paine tai puristus.
  • Kapillaarisuus. Nesteiden pintajännitykseen (ja siten niiden koheesioon) liittyy nesteen kyky mennä ylös tai alas kapillaariputkessa, eli kuinka paljon neste "kastuu". Tämä näkyy helposti, kun kastamme kuivan lautasliinan kärjen nesteeseen ja tarkkailemme, kuinka pitkälle nestetahrat leviävät paperilla sitä vasten. painovoima.
  • Diffuusiokerroin. Se on helppous, jolla tietty liuennut aine liikkuu tietyssä liuottimessa, riippuen liuenneen aineen koosta ja viskositeetista. liuotin, lämpötila seos ja aineiden luonne.
!-- GDPR -->