;

Жидкость

Жи́дкость — агрегатное состояние вещества, сочетающее в себе черты твердого состояния (сохранение объема, определенная прочность на разрыв) и газообразного (изменчивость формы).Для жидкости характерны ближний порядок в расположении частиц (молекул, атомов) и малое различие в кинетической энергии теплового движения молекул и их потенциальной энергии взаимодействия. Тепловое движение молекул жидкости состоит из колебаний около положений равновесия и сравнительно редких перескоков из одного равновесного положения в другое, с этим связана текучесть жидкости.
При нагревании до достаточно высоких температур твердые тела расплавляются и переходят в жидкое состояние. Для кристаллических твердых тел такой переход происходит скачком при вполне определенной для данного вещества температуре, называемой температурой плавления. Вместе с тем, существуют так называемые аморфные (стеклообразные) твердые тела, которые по своим свойствам мало отличаются от жидкостей, к их числу относятся стекла, различные смолы, пластмассы. По мере повышения температуры они переходят в жидкое состояние – становятся как бы все более мягкими и приобретают обычную для жидкости способность течь. Их называют иногда переохлажденными жидкостями, поскольку в обычном состоянии такие вещества можно рассматривать как жидкости с аномально большой вязкостью.
Сохраняя отдельные черты как твердого тела, так и газа, жидкость обладает рядом только ей присущих особенностей, из которых наиболее характерная — текучесть. Подобно твердому телу, жидкость сохраняет свой объем, имеет свободную поверхность, обладает определенной прочностью на разрыв при всестороннем растяжении. С другой стороны, взятая в достаточном количестве принимает форму сосуда, в котором находится. Принципиальная возможность непрерывного перехода жидкости в газ также свидетельствует о близости жидкого и газообразного состояний.
По природе возникновения и величинам межмолекулярного взаимодействия жидкости близки к кристаллам. Наличие сильного межмолекулярного взаимодействия обусловливает существование поверхностного натяжения на границе жидкости с любой другой средой. Благодаря поверхностному натяжению жидкость стремится принять такую форму, при которой ее поверхность (при данном объеме) минимальна. Небольшие объемы имеют обычно характерную форму капли. В отсутствии внешних сил, когда действуют только межмолекулярные силы (например, в условиях невесомости), приобретает форму шара.
По химическому составу различают однокомпонентные, или чистые жидкости и двух- или многокомпонентные жидкие смеси (растворы). По физической природе делятся на нормальные (обычные), жидкие кристаллы с сильно выраженной анизотропией (зависимостью свойств от направления) и квантовые жидкости — жидкие 4He, 3He и их смеси — со специфическими квантовыми свойствами при очень низких температурах. Нормальные чистые жидкости имеют только одну жидкую фазу (существует один единственный вид каждой нормальной жидкости). Гелий 4He может находиться в двух жидких фазах — нормальной и сверхтекучей, а жидкокристаллические вещества — в нормальной и одной или даже двух анизотропных фазах. Общим для всех нормальных жидкостей, в том числе и для смесей, является их макроскопическую однородность и изотропность при отсутствии внешних воздействий. Область существования нормальной жидкой фазы ограничена со стороны низких температур фазовым переходом в твердое состояние — кристаллизацией или (в зависимости от величины приложенного давления) фазовым переходом в сверхтекучее состояние для 4He и в жидко-анизотропное состояние для жидких кристаллов.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика